Schnellbestimmung des Wassergehalts von Holzhackschnitzeln · Titel: Schnellbestimmung des...

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Berichte aus dem TFZ

Schnellbestimmung des Wassergehalts von

Holzhackschnitzeln

Schnellbestimmung des Wassergehalts von Holzhackschnitzeln

25.01.16 / Eidenschink

Schnellbestimmung des Wassergehalts von Holzhackschnitzeln

Theresa Mendel Dr. Daniel Kuptz Andreas Überreiter Dr. Hans Hartmann

Berichte aus dem TFZ 52 Straubing, Juli

Titel: Schnellbestimmung des Wassergehalts von Holzhackschnitzeln Projektleiter: Dr. Hans Hartmann Autoren: Theresa Mendel, Dr. Daniel Kuptz, Andreas Überreiter, Dr. Hans Hartmann Mitarbeiter: Albert Maierhofer

Das diesem Bericht zugrundeliegende Vorhaben wurde mit Mitteln des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft unter dem Förderkennzeichen 22030314 gefördert (Projektlaufzeit 01.02.2015 bis 30.09.2016). Mittelvergabe erfolgte über die Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe (FNR). Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt bei den Autoren

© 2017 Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe (TFZ), Straubing Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil dieses Werkes darf ohne schriftliche Einwilligung des Herausgebers in irgendeiner Form reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt, verbreitet oder archiviert werden. Unter Verwendung mineralölfreier Druckfarben (Mineralölanteil < 1 %) gedruckt auf chlorfreiem Papier aus nachhaltiger, zertifizierter Waldbewirtschaftung. ISSN: 1614-1008 Hrsg.: Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe (TFZ) Schulgasse 18, 94315 Straubing E-Mail: [email protected] Internet: www.tfz.bayern.de Redaktion: Theresa Mendel, Dr. Daniel Kuptz, Andreas Überreiter, Dr. Hans Hartmann,

Ulrich Eidenschink Verlag: Eigenverlag Erscheinungsort: Straubing Erscheinungsjahr: 2017 Gestaltung: Mendel, Kuptz, Überreiter Fotonachweis: Mendel, Überreiter

Danksagung

Die Autoren möchten sich bei allen Herstellern der Messgeräte zur Bestimmung des

Wassergehalts von Holzhackschnitzeln bedanken, die ihre Geräte kostenfrei zu Ver-

suchszwecken zur Verfügung gestellt haben. Der Dank gilt insbesondere den folgenden

Firmen:

A & P Instruments e. K., Albert-Schweizer-Str. 16, 32758 Detmold

ACO Automation Components, Industriestr. 2, 79793 Wutöschingen

Ahlborn Mess- und Regelungstechnik GmbH, Eichenfeldstraße 1, 83607 Holzkirchen

Doser Messtechnik GmbH & Co. KG, Kemptener Str. 73, 87629 Füssen

Franz Ludwig GmbH, Budenheimer Str. 1, 55124 Mainz

Gann Mess- und Regeltechnik GmbH, Schillerstraße 63, 70839 Gerlingen

Greisinger electronic GmbH (GHM Messtechnik GmbH), Hans-Sachs-Straße 26,

93128 Regenstauf

IMKO GmbH, Im Stöck 2, 76275 Ettlingen

Krahl-Messtechnik (Sartorius AG), Tecklenburgstraße 8, 37120 Bovenden

Schaller GmbH, Max-Schaller-Str. 99, A-8181 St. Ruprecht a. d. Raab

SWR Engineering Messtechnik GmbH, Gutedelstr. 31, 79418 Schliengen

Wöhler Technik GmbH, Gneisenaustraße 12, 80992 München

Weiterhin bedanken sich die Autoren bei ihren Projektpartnern, dem Deutschen Pelle-

tinstitut GmbH und dem Projektbeirat des Projekts „HackZert“, für die fachliche Unter-

stützung und für die kollegiale Zusammenarbeit.

Die Studie wurde vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) un-

ter dem Förderkennzeichen 22030314 gefördert. Die Mittelvergabe erfolgte über die

Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR).

Inhaltsverzeichnis 7

Berichte aus dem TFZ 52 (2017)

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis ................................................................................... 9

Tabellenverzeichnis ....................................................................................... 13

1 Einleitung und Problemstellung ..................................................... 15

2 Zielsetzung und Aufbau der Studie ................................................ 17

3 Stand des Wissens ........................................................................... 19

3.1 Qualitätsparameter von Hackschnitzeln ...................................................... 19

3.2 Wassergehalt von Holzhackschnitzeln ........................................................ 21

3.3 Messverfahren zur Bestimmung des Wassergehalts .................................. 22

3.3.1 Thermogravimetrische Verfahren ..................................................................... 22 3.3.2 Elektrische Verfahren ....................................................................................... 24 3.3.3 Weitere Verfahren ............................................................................................ 24

4 Manuelle Schnellbestimmung des Wassergehalts ....................... 25

4.1 Material und Methoden .................................................................................. 25

4.1.1 Auswahl der verwendeten Messgeräte ............................................................ 25 4.1.1.1 Standmessgeräte ............................................................................................. 26 4.1.1.2 Einstechlanzen ................................................................................................ 29 4.1.2 Versuchsdurchführung ..................................................................................... 32

4.2 Ergebnisse und Diskussion .......................................................................... 36

4.2.1 Ergebnisse und Beurteilung der manuellen Messgeräte .................................. 37 4.2.2 Einfluss des Wassergehalts auf die Messgenauigkeit ...................................... 48 4.2.3 Einfluss des Hackschnitzelsortiments auf die Messgenauigkeit ....................... 50

4.3 Exkurs: Versuchsreihe zur Schnellbestimmung des Wassergehalts mit dem Wöhler HF550 Holzfeuchtemessgerät / FW550 Feuchtewaage ................................................................................................ 51

4.3.1 Material und Methoden .................................................................................... 52 4.3.2 Ergebnisse und Diskussion .............................................................................. 53

4.4 Zusammenfassende Bewertung der manuellen Messgeräte...................... 57

5 Online-Schnellbestimmung des Wassergehalts von Hackschnitzeln ................................................................................. 59

5.1 Material und Methoden .................................................................................. 59

5.1.1 Auswahl verwendeter Messgeräte ................................................................... 59 5.1.2 Versuchsbrennstoffe und Versuchsdurchführung ............................................ 60

5.2 Ergebnisse und Diskussion .......................................................................... 62

5.2.1 Ergebnisse und Beurteilung der Online-Messverfahren in Abhängigkeit vom Sortiment .................................................................................................. 63

5.2.2 Ergebnisse und Beurteilung der Online-Messverfahren in Abhängigkeit von der Wassergehaltsstufe ............................................................................. 65

8 Inhaltsverzeichnis


5.3 Zusammenfassende Bewertung der Online-Messgeräte ........................... 68

Zusammenfassung ........................................................................................ 71

Summary ........................................................................................................ 73

Quellenverzeichnis ........................................................................................ 75

Abbildungsverzeichnis 9


Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Überblick über Messverfahren zur Bestimmung des Wassergehalts [3] ........................................................................................................... 23

Abbildung 2: Messverfahren der ausgewählten manuellen Messgeräte und der Referenzmethode ................................................................................... 25

Abbildung 3: Standmessgeräte: UX3081, MA35 und humimeter BMA ........................ 26

Abbildung 4: Einstechlanzen: humimeter BL2, AD22-CMS22, Almemo Feuchtefühler, GMH 3851, Hydromette HT85T, HD2 ............................. 29

Abbildung 5: Gewählte Hackschnitzelsortimente und Trocknungsboxen zum Erreichen der Wassergehaltsstufen im Technikum des TFZ .................. 32

Abbildung 6: Schematischer Ablauf der Messreihe zur Bestimmung des Wasser-gehalts mittels manueller Messgeräte im Technikum des TFZ ............... 33

Abbildung 7: Gewünschte Wassergehaltsstufen für die Messreihe (erntefrisch (45–55 m-%), 35 m-%, 25 m-%, 15 m-% und 10 m-%) .......................... 34

Abbildung 8: Lagerung in Kunststoffsäcke (a), Probenteilung (b), Messung mit Einstechlanzen (c), Einwiegen der Referenzmessung (d) ...................... 35

Abbildung 9: Mittelwerte und Standardabweichungen (n = 5) der Referenzmessungen aller Sortimente und Wassergehaltsstufen (ER = Energierundholz, WR = Waldrestholz, KUP = Kurzumtrieb) ......... 37

Abbildung 10: Wassergehaltsmessungen des MA35 im Vergleich zur Referenzmethode ................................................................................... 39

Abbildung 11: Wassergehaltsmessungen des UX3081 im Vergleich zur Referenzmethode ................................................................................... 39

Abbildung 12: Wassergehaltsmessungen des humimeter BMA im Vergleich zur Referenzmethode (schraffierter Bereich kennzeichnet Werte außerhalb des Gerätemessbereichs) ..................................................... 41

Abbildung 13: Wassergehaltsmessungen des humimeter BL2 im Vergleich zur Referenzmethode (schraffierter Bereich kennzeichnet Werte außerhalb des Gerätemessbereichs) ..................................................... 42

Abbildung 14: Wassergehaltsmessungen des AD22-CMS22 im Vergleich zur Referenzmethode (schraffierter Bereich kennzeichnet Werte außerhalb des Gerätemessbereichs) ..................................................... 43

Abbildung 15: Wassergehaltsmessungen des Almemo im Vergleich zur Referenzmethode (schraffierter Bereich kennzeichnet Werte außerhalb des Gerätemessbereichs) ..................................................... 45

Abbildung 16: Wassergehaltsmessungen des GMH3851 im Vergleich zur Referenzmethode (schraffierter Bereich kennzeichnet Werte außerhalb des Gerätemessbereichs) ..................................................... 45

10 Abbildungsverzeichnis


Abbildung 17: Wassergehaltsmessungen des HT85T im Vergleich zur Referenzmethode (schraffierter Bereich kennzeichnet Werte außerhalb des Gerätemessbereichs) ..................................................... 46

Abbildung 18: Wassergehaltsmessungen des HD2 im Vergleich zur Referenzmethode (schraffierter Bereich kennzeichnet Werte außerhalb des Gerätemessbereichs) ..................................................... 47

Abbildung 19: Absolute Abweichung der Messungen mit den Schnellbestimmungsmethoden vom Referenzwert (*Error-Messungen und Messungen außerhalb des jeweiligen Messbereichs wurden aus dem Datensatz genommen. Zahlen oberhalb der Abbildung geben die Anzahl der Messungen wieder) ....... 48

Abbildung 20: Absolute Abweichung der Messungen mit den Schnellbestimmungsmethoden vom Referenzwert innerhalb eines Wassergehaltsbereichs < 25 m-% (Zahlen oberhalb der Abbildung geben die Anzahl der Messungen wieder) ............................................. 49

Abbildung 21: Absolute Abweichung der Messungen mit den Schnellbestimmungsmethoden vom Referenzwert innerhalb eines Wassergehaltsbereichs >25 m-% (*Error-Messungen wurden aus dem Datensatz genommen. Zahlen oberhalb der Abbildung geben die Anzahl der Messungen wieder) ........................................................ 50

Abbildung 22: Einfluss der Schüttdichte (auf einem einheitlichen Wassergehalt von 15 m-%) der einzelnen Sortimente auf die Messgenauigkeit der Messgeräte (ER = Energierundholz, WR = Waldrestholz, KUP = Kurzumtrieb) .......................................................................................... 51

Abbildung 23: Messdurchführung und Messgerät: Wöhler HF550/FW550 ................... 52

Abbildung 24: Wassergehaltsmessungen der HF550/FW550 im Vergleich zur Referenzmethode (HS = Hackschnitzel, schraffierter Bereich kennzeichnet Werte außerhalb des möglichen Messbereichs) .............. 54

Abbildung 25: Abweichungen (absolut) der Messwerte des HF550/FW550 vom Referenzwert, getrennt nach unterschiedlichen Wassergehaltsstufen ............................................................................. 55

Abbildung 26: Abweichungen (absolut) der Messwerte des HF550/FW550 unterschiedlicher Sortimente vom Referenzwert (ER = Energierundholz, WR = Waldrestholz, KUP = Kurzumtrieb, HS = Hackschnitzel) ....................................................................................... 56

Abbildung 27: Versuchsaufbau: (a) untersuchte Hackschnitzelsortimente: Hackschnitzel aus Waldrestholz (Vordergrund) und Energierundholz (Hintergrund), (b) Messkanal befüllt mit Hackschnitzel, (c) Anbringung der Sensoren im Messkanal, (d) geschlossener Messkanal mit Stempel und (e) schematischer Aufbau des Versuchs ............................................................................. 61

Abbildung 28: Abweichungen der Messungen aller Online-Messgeräte bei Hackschnitzeln aus Energierundholz (Nadelholz) (*voreingestellte Kalibrierung) .......................................................................................... 64

Abbildungsverzeichnis 11


Abbildung 29: Abweichungen der Messungen aller Online-Messgeräte bei Hackschnitzeln aus Waldrestholz (Nadelholz) (*voreingestellte Kalibrierung) ........................................................................................... 64

Abbildung 30: Abweichung der Messwerte des AMMS-0-1-2-0 (ACO Automation Components) vom Referenzwert nach Wassergehaltsstufen ................. 66

Abbildung 31: Abweichung der Messwerte des BLO (Schaller GmbH) vom Referenzwert nach Wassergehaltsstufen ............................................... 66

Abbildung 32: Abweichung der Messwerte des FL-Digi Smart Basic (Franz Ludwig GmbH) vom Referenzwert nach Wassergehaltsstufen ........................... 67

Abbildung 33: Abweichungen der Messwerte des M-Sens 2 (SWR Engineering Messtechnik GmbH) vom Referenzwert nach Wassergehaltsstufen (schraffierter Bereich: Messbereich überschritten, Messung in den Berechnungen nicht berücksichtigt) ....................................................... 68

Tabellenverzeichnis 13


Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Spezifikation von klassifizierten Holzhackschnitzeln nach DIN EN ISO 17225-4 (Auszug) [14] ..................................................................... 20

Tabelle 2: Partikelgröße von klassifizierten Holzhackschnitzeln nach DIN EN ISO 17225-4 [14] .................................................................................... 20

Tabelle 3: Einteilung der Hackschnitzelsortimente nach DIN EN ISO 17225 (Teil 1 und Teil 4) [13], [14]..................................................................... 36

Tabelle 4: Mittlere Abweichung (absolut) der manuellen Messgeräte vom Referenzverfahren sowie die dazugehörige Regressionsanalyse .......... 38

Tabelle 5: Referenzwassergehaltswerte (in m-%) nach Sortiment und Spezifikation für die Versuchsreihe mit dem HF550/FW550 ................... 53

Tabelle 6: Messbereich und Messprinzip der untersuchten Sensoren .................... 59

Tabelle 7: Mittlere Referenzwassergehalte in m-% (± Standardabweichung) bei den Messungen mit den Online-Messgeräten .................................. 62

Tabelle 8: Übersicht über die Anzahl der Einzelmessungen und die durchschnittliche Messgenauigkeit der untersuchten Online-Messgeräte, getrennt nach Sortiment..................................................... 63

Einleitung und Problemstellung 15


1 Einleitung und Problemstellung

Mit dem Ziel, die Erderwärmung auf 1,5 °C zu begrenzen, haben sich alle 196 Vertrags-

parteien der Klimarahmenkonvention der Weltgemeinschaft auf der 21. Klimakonferenz

in Paris auf ein gemeinsames Ziel im Kampf gegen den Klimawandel verständigt [8]. Um

dieses ambitionierte Ziel zu erreichen, muss u. a. ein rascher Ausbau der Erneuerbaren

Energien im Strom-, Wärme- und Verkehrssektor erfolgen [8]. In Deutschland stellt die

Biomasse aktuell die wichtigste Säule innerhalb der Erneuerbaren Energien dar. Vor al-

lem bei der Wärmebereitstellung aus erneuerbaren Quellen trägt die Biomasse derzeit

rund 88,1 % bei, wobei 69,2 % auf die Nutzung biogener Festbrennstoffe (v. a. Holz)

zurückgehen (Stand Februar 2017 [9]).

Jährlich werden rund 68,4 Mio. Festmeter an Holz energetisch genutzt [30]. Zu den

Holzbrennstoffen zählen Scheitholz, Hackschnitzel, Pellets und Briketts. Hackschnitzel

sind dabei als einer der günstigeren Holzbrennstoffe zu bewerten und werden u. a. in

privaten Hackschnitzelheizungen kleiner Leistung, in kommunalen Wärmenetzen und in

großen Heiz(kraft)werken eingesetzt. Da Hackholz hauptsächlich als Koppelprodukt der

Ernte von stofflichen Holzsortimenten anfällt, verringern sich sowohl die Erntekosten als

auch die CO2-Emissionen bei der Brennstoffproduktion [41] [55], da diese hauptsächlich

dem Hauptprodukt Nutzholz angelastet werden. Zudem kann die Produktion weitestge-

hend in einer mechanisierten Verfahrenskette erfolgen [41]. Durch die dezentrale Hack-

schnitzelerzeugung und dem dezentralen Hackschnitzelverbrauch bleibt die Wertschöp-

fung vornehmlich im ländlichen Raum.

Bei Hackschnitzeln existiert eine große Bandbreite an unterschiedlichen Brennstoffquali-

täten aufgrund ihrer Herkunft (Baumart, Sortiment, etc.) und der verwendeten Produkti-

onsketten (Hacker, Maschineneinstellung, etc.) [25] [41]. Diese Vielfalt stellt Hackschnit-

zelproduzenten, Brennstoffhändler, Betreiber von Hackschnitzelfeuerungen und Kessel-

hersteller häufig vor große Herausforderungen, denn nur mit der Wahl des passenden

Brennstoffs kann ein emissionsarmer, störungsfreier und energieeffizienter Betrieb von

Hackschnitzelfeuerungen gewährleistet werden. Ebenso ist die genaue Beurteilung der

Brennstoffqualität essentiell für eine transparente Abrechnung [24].

Vor allem die am 01. Januar 2015 in Kraft getretene Stufe 2 der 1. Verordnung zur

Durchführung des Bundesimmissionsschutzgesetzes (1. BImSchV) zwingt die Betreiber

von neu errichteten Hackschnitzelkesseln im kleineren und mittleren Leistungsbereich

(< 100 kW bis 1 MW), deutlich strengere Emissionsgrenzwerte für Kohlenmonoxid

(0,4 g/Nm3) und für Staub (0,02 g/Nm

3, jeweils bei 13 % O2) einzuhalten [31]. Diese kön-

nen u. a. nur mit einer fest definierten, hochwertigen und homogenen Brennstoffqualität

erreicht werden, da nur mit gleichbleibenden Qualitäten die Verbrennungsführung der

Anlage optimal an den Brennstoff angepasst werden kann [4] [47].

Neben der Schüttdichte, der Partikelgrößenverteilung und dem Aschegehalt zählt der

Wassergehalt von Hackschnitzeln zu den wichtigsten Qualitätsparametern. Dieser beein-

flusst unter anderem den Heizwert und die Lagerfähigkeit des Brennstoffs sowie das

Emissionsverhalten bei der Verbrennung [37] [40] [47]. Als präzises und anerkanntes

16 Einleitung und Problemstellung


Verfahren zur Bestimmung des Wassergehalts von Holzhackschnitzeln gilt die gravimet-

rische Messung der Brennstoffe durch Trocknung im Trockenschrank nach

DIN EN ISO 18134-1, bzw. nach DIN EN ISO 18134-2 (vereinfachtes Verfahren [22]).

Die Bestimmung im Trockenschrank ist jedoch sehr zeit- und arbeitsintensiv.

In der Praxis ist häufig eine möglichst schnelle Bestimmung des Wassergehalts von

Holzhackschnitzeln erforderlich, sowohl für den Hackschnitzelproduzenten als auch für

den Betreiber eines Hackschnitzelkessels. Besonders zur Gewährleistung eines transpa-

renten An- und Verkaufs von Hackschnitzeln oder bei der Qualitätsbeurteilung von

Hackschnitzeln bei Lieferung ist eine rasche Bestimmung vorteilhaft. Auf dem Markt ist

hierzu eine Vielzahl an Schnellbestimmungsgeräten für den Wassergehalt von Holz-

hackschnitzeln erhältlich. Die Geräte bestimmen diesen auf unterschiedlichste Weise,

z. B. gravimetrisch, kapazitiv oder über Infrarotstrahlung. Für die Verwendung dieser

Geräte herrscht in der Praxis allerdings eine große Unsicherheit hinsichtlich der Genau-

igkeit und Aussagekraft der Messwerte. Auch lassen frühere Studien Zweifel an der Ge-

nauigkeit und damit an der Anwendbarkeit der Geräte vermuten [3] [10] [54].

Zielsetzung und Aufbau der Studie 17


2 Zielsetzung und Aufbau der Studie

Ziel der hier dargestellten Studie war die Überprüfung aktueller Messgeräte für die

Schnellbestimmung des Wassergehalts in Holzhackschnitzeln. Der Fokus der Arbeit lag

vor allem auf der Messgenauigkeit der Geräte, aber auch auf ihrer Handhabung, bzw.

ihrer Praxistauglichkeit. Aus den Ergebnissen lassen sich direkt Empfehlungen für die

Praxis ableiten, z. B. bezüglich der Eignung der Geräte für unterschiedliche Einsatzzwe-

cke. Die Studie ergänzt dabei frühere Untersuchungen des TFZ zur Schnellbestimmung

des Wassergehalts im Scheitholz (siehe TFZ-Bericht 16 [42]), aber auch ältere Messrei-

hen mit Hackschnitzeln [3] [10] [54].

Die Arbeiten wurden als Teilvorhaben 2 des vom Bundesamt für Ernährung und Land-

wirtschaft (BMEL) geförderten Projektes „Entwicklung eines Zertifizierungsprogramms für

Hackschnitzel“ (HackZert) durchgeführt. Zunächst wurden in einer Marktrecherche ver-

fügbare Schnellbestimmungsmethoden identifiziert. Danach wurde eine Auswahl geeig-

neter Messgeräte für die manuelle und mobile Messung, z. B. für den Einsatz an den

Produktionsstätten der Brennstoffe oder am Heizwerk, getroffen. Mit den ausgewählten

Messgeräten wurden mehrere Versuchsreihen mit unterschiedlichen Hackschnitzelsorti-

menten durchgeführt. Als Referenzverfahren wurde die gravimetrische Bestimmung des

Wassergehalts mittels Trocknung der Brennstoffe im Trockenschrank nach

DIN EN ISO 18134-2 angewendet. Die Ergebnisse sind in Kapitel 4 dieses Berichts wie-

dergegeben.

Des Weiteren wurden Online-Messgeräte zur Schnellbestimmung des Wassergehalts im

kontinuierlichen Gutstrom untersucht. Auch hier wurde die Trockenschrankmethode als

Referenzverfahren verwendet. Die Ergebnisse sind in Kapitel 5 dieses Berichts wieder-

gegeben.

Stand des Wissens 19


3 Stand des Wissens

Ein wesentliches Teilziel des Projektes „Entwicklung eines Zertifizierungsprogramms für

Hackschnitzel“ (HackZert) war die Überprüfung der Messgenauigkeit von Schnellbe-

stimmungsgeräten zur Analyse des Wassergehalts in Holzhackschnitzeln. In Kapitel 4

werden insgesamt 10 manuell betriebene, mobile Messgeräte in zwei Versuchsreihen

bewertet. Die Geräte wurden anhand einer vorab stattgefundenen Marktanalyse ausge-

wählt. Kapitel 5 fokussiert auf Online-Messgeräte, die kontinuierlich im bewegten Gut-

strom messen. Als Referenzverfahren wurde jeweils die Ofentrocknung im Trocken-

schrank nach DIN EN ISO 18134-2 verwendet.

3.1 Qualitätsparameter von Hackschnitzeln

Durch die große Bandbreite an Rohstoffen und Prozessschritten für die Produktion von

Holzhackschnitzeln ergibt sich eine hohe Variation innerhalb der Brennstoffqualität. Ne-

ben unterschiedlichen Ausgangsmaterialien (z. B. Sägerestholz, Waldrestholz oder KUP)

haben der Herstellungsprozess, z. B. die verwendete Maschine oder ausgewählte Ma-

schineneinstellungen (z. B. Messerschärfe, Austragssystem), aber auch die Arbeitsweise

in der Vorkette (Fällen und Rücken des Holzes), der Erfahrungsgrad der Maschinenfüh-

rer, die Lagerung des Holzes oder weitere Aufbereitungsschritte am Biomassehof, z. B.

die Trocknung oder die Siebung, einen Einfluss auf die Brennstoffqualität [38] [40].

Für einen störungsfreien Betrieb von Biomassefeuerungen ist die richtige Brennstoffqua-

lität essentiell. Darüber hinaus beeinflusst diese das Emissionsverhalten der Anlagen.

Gerade kleine Kessel sind für eine störungsfreie und emissionsarme Verbrennung auf

eine definierte, gleichbleibende und hohe Brennstoffqualität angewiesen [39]. Qualitativ

hochwertige Hackschnitzel zeichnen sich u. a. durch einen niedrigen Wassergehalt, ei-

nen geringen Grünanteil, einen geringen Feinanteil und durch scharfkantige Partikel aus

[37] [41]. Die Brennstoffqualität sollte dabei möglichst homogen sein.

In der Praxis existiert eine Reihe von internationalen Normen rund um die

DIN EN ISO 17225, in welchen die Verfahren zur Bestimmung wichtiger Qualitätspara-

meter geregelt und Spezifikationen für Brennstoffqualitäten definiert sind. Normen er-

leichtern dabei die Kommunikation im Holzhackschnitzelhandel zwischen Produzenten,

Kesselherstellern und Kunden, z. B. hinsichtlich der Vergleichbarkeit unterschiedlicher

Hackschnitzelchargen oder der Wahl des richtigen Brennstoffs für die jeweilige Anlage.

Daneben unterstützten sie Kesselhersteller, international gültige Definitionen hinsichtlich

der optimalen Brennstoffqualität für die jeweiligen Kessel zu erstellen. Eine Norm ist da-

bei immer als Angebot für die Praxis zu sehen, eine gesetzliche Verpflichtung zu ihrer

Einhaltung existiert meist nicht.

Tabelle 1 und Tabelle 2 zeigen einen Auszug aus der DIN EN ISO 17225-4. In dieser

werden Brennstoffspezifikationen (A1 bis B2) für Hackschnitzel zum Gebrauch in Klein-

feuerungsanlagen definiert. Es werden vier Klassen festgeschrieben. Die Klasse A1 stellt

dabei die höchste Qualität, Klasse B2 die niedrigste Qualität dar. Für die Klasse A1

20 Stand des Wissens


kommen nach DIN EN ISO 17225-4 eine Reihe naturbelassener Rohmaterialien, bei-

spielsweise Vollbäume ohne Wurzeln oder Waldrestholz, in Frage. Der Wassergehalt für

diese Klasse darf maximal 10 bzw. 25 m-% (Masse-%) aufweisen, der Aschegehalt ma-

ximal 1 m-% (wf = wasserfreie Bezugsbasis) betragen. Die Schüttdichte muss für die

Klasse A1 größer als 150 kg/m3 (ar = „as received“, dt. im Anlieferungszustand) sein.

Tabelle 1: Spezifikation von klassifizierten Holzhackschnitzeln nach DIN EN ISO 17225-4 (Auszug) [14]

Eigenschaft Einheit A1 A2 B1 B2

Herkunft und Quelle

- Vollbäume ohne Wurzeln, Stammholz, Waldrestholz, chemisch unbehandelte Ernterückstände

Wald- und Plantagenholz, anderes naturbelasse-nes Holz, chemisch unbehandelte Holzrück-stände

Wald- und Plantagenholz, anderes naturbelasse-nes Holz, Industrie-restholz, chemisch unbehandelte Holzrück-stände

Wassergehalt m-% (wf) M10 ≤ 10 M25 ≤ 25

M35 ≤ 35 Höchstwert ist anzugeben

Aschegehalt m-% (wf) A1.0 ≤ 1,0 A1.5 ≤ 1,5 A3.0 ≤ 3,0

Schüttdichte kg/m3 (ar) BD150 ≥ 150

BD200 ≥ 200 BD250 ≥ 250

BD150 ≥ 150 BD200 ≥ 200 BD250 ≥ 250 BD300 ≥ 300

Kleinster Wert ist anzugeben

wf = wasserfrei, ar = im Anlieferungszustand (engl. „as received“)

Für den Betrieb von kleineren, privaten Heizkesseln mit einem Leistungsbereich von bis

zu 100 kW kommen vor allem die Klassen A1 und A2 in Frage. Die Klassen B1 und B2

richten sich eher an mittelgroße Heizwerke, z. B. für kommunale Wärmenetze [39].

Tabelle 2: Partikelgröße von klassifizierten Holzhackschnitzeln nach DIN EN ISO 17225-4 [14]

Hauptfraktion (mind. 60 m-%) in mm

Feinanteil in m-%

Grobanteil in m-% (Länge der Partikel, in mm)

Max. Länge von Partikeln in mm

Max. Quer-schnittsfläche des Grobanteils in cm

2

P16S (3,15 < P ≤ 16) ≤ 15 ≤ 6 (> 31,5 mm) ≤ 45 ≤ 2

P31S (3,15 < P ≤ 31,5) ≤ 10 ≤ 6 (> 45 mm) ≤ 150 ≤ 4

P45S (3,15 < P ≤ 45) ≤ 10 ≤ 10 (> 63 mm) ≤ 200 ≤ 6



Hinsichtlich der Partikelgröße verwendet die DIN EN ISO 17225-4 drei Klassen. Hierin

werden die durchschnittliche Partikelgröße (Hauptfraktion), der Feinanteil (Partikel

≤ 3,15 m), der Grobanteil, die maximale Partikellänge sowie die maximale Querschnitts-

fläche der übergroßen Partikel definiert. Die Partikelklassen der DIN EN ISO 17225-4

ersetzten dabei die in der Praxis immer noch gängigen „G“-Klassen (G30, G50 und

G100) der ehemaligen Ö-Norm M1733.

3.2 Wassergehalt von Holzhackschnitzeln

Der Wassergehalt ist der wichtigste qualitätsbestimmende Parameter von Holzhack-

schnitzeln [37]. Er gibt die Masse an Wasser im Brennstoff, bezogen auf dessen Ge-

samtmasse in m-% (Masse-%), an.

Der typische Wassergehalt von frischen Waldhackschnitzeln liegt bei 45–55 m-% [41].

Bei Hackschnitzeln aus dem Kurzumtrieb liegt er sogar häufig > 55 m-%. Technisch oder

natürlich, z. B. ungehackt im Polter oder im Haufwerk, getrocknete Hackschnitzel können

dagegen deutlich niedrigere Wassergehalte von 15–35 m-% aufweisen. Hackschnitzel

mit Wassergehalten unter 15 m-% können dagegen i. d. R. nur mit einer technischen

Trocknung erreicht werden [40]. Von Seiten des Gesetzgebers (z. B. 1. BImSchV [6])

und der Kesselhersteller werden daher beim Betrieb von Biomassefeuerungen genaue

Ansprüche an den Wassergehalt der Brennstoffe gestellt. Besonders Heizkessel im klei-

neren bis mittleren Leistungsbereich von < 100 kW bis 500 kW sind häufig auf Hack-

schnitzel mit einem definierten Wassergehalt von < 15 m-%, von 15–25 m-% oder von

25–35 m-% angewiesen [39]. Größere Heiz(kraft)werke hingegen können auch mit

Hackschnitzeln mit Wassergehalten über 35 m-% bis hin zu frischen Brennstoffen zuver-

lässig betrieben werden [41].

Das Wasser kommt im Holz sowohl in freier als auch in gebundener Form vor. Freies

Wasser befindet sich in den Zellhohlräumen bzw. Interzellularen, ist nicht gebunden und

kann leicht durch natürliche Trocknungsprozesse entzogen werden. Das gebundene

Wasser befindet sich innerhalb der Zellwände und wird vorwiegend durch hygroskopi-

sche Kräfte der Zellwände gebunden. Der Fasersättigungspunkt beschreibt den Wasser-

gehalt, ab dem Wasser nur noch in gebundener Form innerhalb der Zellwände vorliegt.

Dieser liegt je nach Holzart zwischen 19 und 25 m-% [37]. Gebundenes Wasser ist durch

natürliche Trocknungsprozesse schlecht entfernbar. Eine Trocknung unter den Fasersät-

tigungspunkt benötigt daher i. d. R. technische Trocknungsverfahren. Wird Holz unter

den Fasersättigungspunkt getrocknet, beginnt das Holz zu schwinden.

Der Wassergehalt beeinflusst direkt den Heizwert und die Lagerfähigkeit der Brennstoffe.

Daneben beeinflusst er die bei der Verbrennung freiwerdenden Emissionen an CO und

Feinstaub sowie den Anfall an Asche. Weiterhin beeinflusst der Wassergehalt die Schütt-

dichte, sowohl durch die Masse des Wassers an sich als auch durch Schrumpfungsef-

fekte, und somit das Gewicht des Brennstoffes bei der Lieferung von Holzhackschnitzeln

[37] [41]. Eine Abrechnung nach Masse mit einheitlicher Bezugsbasis ist daher zu emp-

fehlen (z. B. tatro = Tonne absolut trockener Brennstoff [24]).



Neben dem Wassergehalt existiert die Feuchte als weiteres Maß für den Wasseranteil in

Biomassen. Die Feuchte stellt die Masse an Wasser bezogen auf die Trockenmasse der

Materialien dar und kann dadurch Werte über 100 m-% annehmen (bei Wassergehalten

> 50 m-%). Die Feuchte findet vor allem in der holzverarbeitenden Industrie Anwendung,

wird aber teilweise auch bei der thermischen Nutzung angegeben [42]. Ein direkter Ver-

gleich von Wassergehalt und Feuchte erfordert die Umrechnung auf eine einheitliche

Bezugsbasis. Diese zwei Parameter werden jedoch in der Praxis häufig synonym ver-

wendet, wodurch es zwangsläufig zu Missverständnissen kommt.

3.3 Messverfahren zur Bestimmung des Wassergehalts

Zur Messung des Wassergehalts in Holzhackschnitzeln existiert eine Vielzahl an Mess-

verfahren und Messgeräten. Neben dem Messprinzip (gravimetrisch, elektrisch, etc.)

unterscheiden sich die einzelnen Methoden in ihrer Genauigkeit, in der Zeitdauer bis zur

Ergebnisausgabe, im Anschaffungspreis, in ihren Betriebskosten oder in der von ihnen

untersuchten Probengröße. Darüber hinaus unterscheiden sie sich hinsichtlich der

Messdurchführung (z. B. manuelle/automatische Messung an einer unbewegten Probe

oder Messung im kontinuierlichen Gutstrom) und, im Fall von mobilen Geräten, hinsicht-

lich ihrer Praxistauglichkeit im Feld (Witterung, Akkulaufzeit, Handhabbarkeit).

Abbildung 1 zeigt eine Übersicht über alle Messprinzipien bzw. Messverfahren zur Be-

stimmung des Wassergehalts von Biomasse. Zum genaueren Verständnis wird im Fol-

genden näher auf die Messverfahren eingegangen, die in den hier dargestellten Ver-

suchsreihen verwendet wurden.

3.3.1 Thermogravimetrische Verfahren

Bei den thermogravimetrischen Verfahren wird der Brennstoff getrocknet, bis dessen

Massenkonstanz erreicht wird. Das gängigste und genaueste Messverfahren zur gravi-

metrischen Wassergehaltsbestimmung ist die Trocknung der Hackschnitzel in einem

Trockenschrank (DIN EN ISO 18134 [22]). Über den Massenverlust bei der Ofentrock-

nung kann der Wassergehalt des Brennstoffs errechnet werden. Als weitere thermogra-

vimetrische Verfahren existieren Infrarottrockner. Gravimetrische Verfahren sind unab-

hängig von der Schüttdichte und der Temperatur des Probenmaterials. Für die meist ge-

ringe Probenmenge im Vergleich zur Gesamtcharge ist eine repräsentative Probennah-

me einschließlich Homogenisierung der Probe ausschlaggebend.



Abbildung 1: Überblick über Messverfahren zur Bestimmung des Wassergehalts [3]



3.3.2 Elektrische Verfahren

Im Gegensatz zu den gravimetrischen Messverfahren messen elektrische Messverfah-

ren indirekt über den Umweg einer Messung von elektrischen Werten. Diese Verfahren

verändern im Gegensatz zu den gravimetrischen Messverfahren die Eigenschaften der

Holzhackschnitzel nicht. Kapazitive Verfahren, Leitfähigkeitsverfahren oder Time-

Domain-Reflectometry-Verfahren (TDR, dt. Zeitbereichs-Reflektometrie) gruppieren sich

zu den elektrischen Messmethoden.

Bei den kapazitiven Verfahren wird der Wassergehalt über einen Vergleich der Dielekt-

rizitätskonstante von Wasser zu Holz errechnet. Wasser besitzt eine Dielektrizitäts-

konstante von 78,2, Holz von 1,5–3. Daher kann schon ein geringer Wassergehalt in

Hackschnitzeln über dieses Verfahren festgestellt werden. Leitfähigkeitsverfahren

messen den Wassergehalt anhand des elektrischen Widerstands. Dieser sinkt bei stei-

gendem Wassergehalt. Je mehr Wasser in Hackschnitzeln vorhanden ist, desto leitfähi-

ger werden diese und umso geringer ist der elektrische Widerstand [33]. TDR-Verfahren

ermitteln den Wassergehalt über die Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer

Strahlung. Ein hoher Wassergehalt führt zur Ausbremsung dieser Strahlung [3].

3.3.3 Weitere Verfahren

Weitere Verfahren, die in der Praxis Anwendung finden, allerdings für die hier dargestell-

ten Untersuchungen primär aus hohen Anschaffungskosten nicht gewählt wurden, sind

v. a. optische Verfahren, z. B. die Messung mittels Infrarot-Strahlung (NIR). Auch Mikro-

wellenstrahlung wird als elektrisches Verfahren zur Messung des Wassergehalts ange-

wendet. Dies ist nicht zu verwechseln mit der Mikrowellentrocknung (gravimetrisch), wel-

che aus Sicherheitsaspekten eher nicht zu empfehlen ist. Weder optische Messgeräte

noch Mikrowellenstrahlung fanden in der hier dargestellten Studie Anwendung, weshalb

nicht weiter auf diese Techniken eingegangen wird. Weitere, weniger praxisrelevante

Verfahren, z. B. die Gefriertrocknung oder die Wassergehaltsbestimmung mittels radio-

aktiven Materialien, werden ebenfalls nicht weiter erläutert.

Manuelle Schnellbestimmung des Wassergehalts 25


4 Manuelle Schnellbestimmung des Wassergehalts

Im Folgenden werden die Ergebnisse einer ersten Versuchsreihe mit mobilen Messgerä-

ten dargestellt, die sowohl am Betriebshof, aber auch direkt bei der Brennstoffproduktion

im Feld verwendet werden können (nachfolgend als „manuelle Messgeräte“ bezeichnet).

Die Auswahl der Geräte, die verwendeten Hackschnitzelsortimente und die Versuchs-

planung und -durchführung werden in den Abschnitten 4.1.1 und 4.1.2 erläutert. Die Me-

thodik orientiert sich dabei an dem Vorgehen in dem Projekt „Bionorm 2“ [10] [54].

4.1 Material und Methoden

4.1.1 Auswahl der verwendeten Messgeräte

Zunächst wurde eine umfangreiche Recherche über die derzeit am Markt verfügbaren

Messgeräte durchgeführt. Die Auswahl erfolgte anhand des Anschaffungspreises, der

mobilen Einsetzbarkeit der Geräte und dem Ziel, eine möglichst große Bandbreite unter-

schiedlicher Messverfahren zu untersuchen. Von 20 kontaktierten Herstellern konnten

neun Messgeräte bzw. acht Hersteller als Partner für die Versuchsreihe gewonnen wer-

den. Diese stellten ihre Messgeräte leihweise zur Verfügung. Zum Einsatz kamen gravi-

metrische, kapazitive, Leitfähigkeits- und TDR-Messverfahren. Die Geräte lassen sich

zudem in drei Standmessgeräte und sechs Einstechlanzen unterteilen (Abbildung 2).

Abbildung 2: Messverfahren der ausgewählten manuellen Messgeräte und der Refe-renzmethode



Alle Geräte verfügen über eine Digitalanzeige, mit Hilfe derer der Wassergehalt bzw. die

Feuchte direkt abgelesen werden können. Die verwendeten Geräte und das Vorgehen

bei den Einzelmessungen werden im Folgenden kurz beschrieben.

4.1.1.1 Standmessgeräte

In der Versuchsreihe wurden insgesamt drei Standmessgeräte verwendet (Sartorius

MA35, A&P Instruments UX3081, Schaller humimeter BMA, Abbildung 3). Mit allen Ge-

räten wurden fünf Hackschnitzelsortimente bei unterschiedlichen Wassergehaltsstufen

gemessen (siehe Abschnitt 4.1.2). Dabei wird eine repräsentativ gewonnene Teilprobe in

das Gerät gegeben und mit unterschiedlichen Messprinzipien (gravimetrisch über Infra-

rottrocknung oder kapazitiv) der Wassergehalt der Probe ermittelt. Die verwendeten Ge-

räte unterscheiden sich neben dem Messprinzip vor allem in der Größe der zu analysie-

renden Hackschnitzelprobe.

Abbildung 3: Standmessgeräte: UX3081, MA35 und humimeter BMA

Sartorius MA35 (Infrarottrockner)

Der Infrarottrockner MA35 von Sartorius (Abbildung 3) gehört zu den gravimetrischen

Messverfahren. Der Messbereich des MA35 liegt zwischen 0 und 100 m-% Wasserge-

halt. Das Gerät besteht aus einer Basiseinheit und einer Klapphaube, in der sich der In-

frarotstrahler befindet. Die Basiseinheit beinhaltet eine Waage, auf der ein aufsteckbarer

Schalenträger angebracht ist. Auf dem Schalenträger kann eine kleine Aluminiumpro-

benschale mit einer Probe aufgelegt werden. Die Probe wird durch eine Infrarotheizspira-

le auf einen möglichst wasserfreien Zustand getrocknet. Laut Herstellerangaben wird

dabei eine Wellenlänge von 1,8 bis 2,4 μm verwendet. Der Wassergehalt berechnet sich

über die Gewichtsabnahme der Probe. Der einstellbare Temperaturbereich der Heizspi-

rale liegt zwischen 40 °C und 160 °C mit einer Genauigkeit von 1 °C. Die maximale Ein-

waage inklusive der Probenschale liegt bei 35 g. Die Genauigkeit der Wägung liegt bei

1 mg [44]. Der Start der Messung erfolgt entweder manuell über eine Eingabetaste oder



automatisch beim Schließen des Deckels. Das Ende der Messung kann entweder nach

einer vorgewählten Zeit erfolgen oder automatisch, wenn die Gewichtskonstanz der Pro-

be durch Trocknung erreicht wird.

Für die Versuchsreihe wurden jeweils ein automatischer Messbeginn (Schließen des

Deckels) und ein automatisches Messende (Gewichtskonstanz der Probe) gewählt. Un-

ter welchen Bedingungen von einer Gewichtskonstanz der Probe ausgegangen wird,

kann beim MA35 nicht manuell eingestellt werden. Die Ergebnisanzeige erfolgt entweder

als Wassergehalt (in m-%), als Feuchte (in m-%), als Trockenmasse (in m-%) oder als

Restgewicht der Probe (in g) [44].

Der Hersteller empfiehlt, das Gerät auf einer erschütterungsarmen und ebenen Fläche

aufzustellen und das Gerät vor starken Temperaturschwankungen, direkter Sonnenein-

strahlung, direktem Luftzug und Feuchte zu schützen. Die Stromversorgung erfolgt über

einen 230 V Netzanschluss.

In der hier dargestellten Messreihe wurde eine Trocknungstemperatur von 105 °C analog

dem Referenzverfahren mittels Trockenschrank gewählt. Die Probenmenge lag aufgrund

der geringen Dichte von Hackschnitzeln, je nach Wassergehalt und Holzsorte, zwischen

6 und 15 g. Um eine relativ gleichmäßige Trocknung sicherzustellen, wurden die Hack-

schnitzel in nur einer Schicht auf die Probenschale gelegt. Das Messgerät wurde zwi-

schen den Einzelmessungen mit Druckluft gereinigt. Pro Material und Wassergehaltsstu-

fe wurden bis zu drei Messungen (n = 3) mit dem Gerät durchgeführt.

A&P Instruments UX3081 (Infrarottrockner)

Der Infrarottrockner UX3081 von A&P Instruments (Abbildung 3) misst ebenfalls nach

dem gravimetrischen Verfahren. Der Messbereich des UX3081 liegt analog dem MA35

zwischen 0 und 100 m-% Wassergehalt. Der Unterschied zwischen den beiden Geräten

liegt vor allem in den größeren Abmaßen, dem höheren Gewicht und der größeren Pro-

benschale des UX3081.

Das Messprinzip erfolgt analog der Messung mit dem MA35 über die Trocknung und

Messung der Gewichtsabnahme einer eingewogenen Probe. Der Wellenbereich des Inf-

rarotstrahlers liegt laut Herstellerangaben zwischen 2 und 10 μm. Die maximale Einwaa-

ge liegt bei 750 g mit einer Genauigkeit von 1 mg [1]. Der einstellbare Temperaturbereich

liegt zwischen 40 °C und 170 °C mit einer Genauigkeit von 1 °C. Das Ergebnis kann

wahlweise als Feuchte (in m-%), als Wassergehalt (in m-%), als Trockenmasse (in m-%),

als Restgewicht der Probe (in g) und als Gewichtsverlust der Probe (in g) angezeigt wer-

den [1]. Als Aufstellbedingungen empfiehlt der Hersteller die gleichen Bedingungen wie

beim MA35. Die Stromversorgung erfolgt ebenfalls über einen 230 V Netzanschluss.

Analog zu den Messungen mit dem Sartorius MA35 wurde eine Trocknungstemperatur

von 105 °C gewählt. Als Einwaage wurden durchschnittlich 35 g an Hackschnitzeln ein-

gewogen. Der Beginn der Messung erfolgte manuell über das Einschalten des Infrarot-

strahlers. Das Messende erfolgte entweder nach einer voreingestellten Zeit oder über

eine Automatikfunktion, welche die Messung nach Erreichen der Gewichtskonstanz be-

endet. Für die hier dargestellte Messreihe wurde letzteres gewählt. Zur Anpassung der



Abschaltautomatik können das Gewichtabfrageintervall, der Abfragebeginn und die Ge-

wichtsabnahme, ab der die Automatik von einer Gewichtskonstanz ausgeht, eingestellt

werden. Als Abfragebeginn wurde die empfohlene und werkseitig voreingestellte Zeit von

3 min. übernommen. Als Abfrageintervall wurden 20 Sekunden gewählt (Herstelleremp-

fehlung). Als Wert für den Parameter „Gewichtsabnahme“, bei dem die Automatik von

einer Gewichtskonstanz ausgeht, wird ein Wert empfohlen, der ca. 0,1 m-% der Hack-

schnitzeleinwaage entspricht. Bei einer durchschnittlichen Einwaage von ca. 35 g wurde

dieser Wert auf 30 mg eingestellt. Die Reinigung und die Messanzahl sind analog zum

MA35. Pro Material und Wassergehaltsstufe wurden bis zu drei Messungen (n = 3) mit

dem Gerät durchgeführt.

Schaller humimeter BMA (kapazitives Verfahren)

Das Schaller humimeter BMA (Abbildung 3) misst nach dem kapazitativen Messprinzip.

Der Messbereich des BMA liegt bei Hackschnitzeln zwischen 5 und 70 m-% Wassergeh-

alt [45]. Hauptbestandteil des BMA ist eine herausnehmbare, 12 l fassende Messkam-

mer. Zur Wassergehaltsbestimmung wird die Messkammer komplett mit Probenmaterial

befüllt. Überschüssiges Material wird vor der Messung mit Hilfe eines Kantholzes abge-

strichen. Anschließend wird die Messkammer in eine seitlich an dem Messgerät ange-

brachte Klappe eingehängt und in das Gerät eingeklappt.

Zu Beginn der Messung wird das Probenmaterial in der Messkammer automatisch mit

einem Stempel von oben her verdichtet. Hierdurch soll eine einheitliche Verdichtung des

Materials sichergestellt und etwaige Anwenderfehler vermieden werden. Neben dem

Wassergehalt (in m-%) misst das Gerät die Temperatur (in °C) und die Schüttdichte des

Probenmaterials (in kg/m3), sowohl im Anlieferungszustand als auch auf wasserfreier

Bezugsbasis. Die Messwerte können gespeichert und mit einem optional erhältlichen

Drucker direkt vor Ort ausgedruckt werden. Zusätzlich kann die Messbox BMA somit die

Schüttdichte bestimmen (aufpreispflichtig). Das Messgerät besitzt eine Datenschnittstel-

le, über die die Messwerte über einen PC ausgelesen werden können. Die Stromversor-

gung erfolgt wahlweise über ein Stromnetzteil oder – wie beim Testgerät der Versuchs-

reihe – über einen externen Akku.

Im Messgerät sind verschiedene Kennlinien für die Wassergehaltsbestimmung von un-

terschiedlichen Rohmaterialien (z. B. Hackschnitzel, Miscanthushäckselgut, Holzpellets,

Stroh) hinterlegt. Die für die Versuchsreihe relevanten Kennlinien waren „Hackgut“,

„Grobhackgut“ und „Industriehackgut“. Die Kennlinien orientieren sich dabei anhand der

Spezifikationen für die Partikelgrößenverteilung von Hackschnitzeln nach der mittlerweile

durch die DIN EN ISO 17225-4 abgelöste DIN EN 14961-4 [11]. Besondere Unterschei-

dungen werden zudem hinsichtlich des Feinanteils (Partikelgröße ≤ 3,15 mm) getroffen.

Eine bebilderte Beschreibung im Handbuch des Gerätes zur Einteilung der Hackgutsor-

timente erleichtert die Wahl der richtigen Kennlinie. In der Versuchsreihe wurden die

Messwerte aller drei Hackgutkennlinien aufgezeichnet. Das Messgerät wurde zwischen

den Versuchen regelmäßig mittels Druckluft gereinigt. Pro Material und Wassergehalts-

stufe wurden fünf Messungen durchgeführt (n = 5).



4.1.1.2 Einstechlanzen

In der Versuchsreihe wurden neben den drei Standmessgeräten sechs Einstechlanzen

zur Schnellbestimmung des Wassergehalts untersucht. Zwei davon messen mit dem

kapazitiven Messverfahren, drei mit dem Leitfähigkeitsverfahren und eines mit TDR-

Verfahren.

Abbildung 4: Einstechlanzen: humimeter BL2, AD22-CMS22, Almemo Feuchtefühler, GMH 3851, Hydromette HT85T, HD2

Die Messungen wurden für alle Geräte unter gleichen Bedingungen durchgeführt, indem

der Messkopf der jeweiligen Lanze in eine festgelegte Menge an Hackschnitzeln einge-

stochen wurde. Alle Messgeräte mit Einstechlanzen sind durch ihre handliche Bauweise

flexibel und mobil einsetzbar. Zudem sind alle Geräte mit Akkus ausgerüstet.

Pro Material und Wassergehaltsstufe wurden 10 Messungen je Gerät durchgeführt

(n = 10). Für die einzelnen Messungen wurde die jeweilige Lanze jeweils erneut in die

Hackschnitzelprobe eingestochen (vgl. Abschnitt 4.1.2). Im Folgenden werden die ver-

wendeten Messlanzen kurz beschrieben.



Schaller humimeter BL2 (Leitfähigkeitsverfahren)

Das Messgerät humimeter BL2 von Schaller (Abbildung 4) besteht aus einer 115 cm

langen Einstechlanze und einem Universal-Messgerät, welches auch für andere Mess-

köpfe, z. B. für die Bestimmung des Wassergehalts im Holzscheit, verwendet werden

kann. Das BL2 misst nach dem Leitfähigkeitsverfahren. Der Messbereich für den Was-

sergehalt erstreckt sich über einen Bereich von 10 bis 50 m-% [46]. Die Messwertanzei-

ge erfolgt als Wassergehalt.

Ähnlich wie beim humimeter BMA von Schaller sind auch in der Messlanze verschiedene

Kennlinien wie z. B. für „Hackgut“, „Grobhackgut“, „Industriehackgut“, „Pellets“ oder „Sä-

gespäne“ hinterlegt. Analog zum BMA sind die einzelnen Hackschnitzelkennlinien den

Partikelgrößenklassen für Hackschnitzel nach DIN EN 14961-4 [11] zugeteilt. Eine bebil-

derte Hilfestellung im Handbuch des Gerätes erleichtert erneut die Zuordnung der Kenn-

linien. Zusätzlich zum Wassergehalt zeigt das Display des Messgeräts die Temperatur

des Materials an. Zum Temperaturabgleich sollte die Einstechlanze laut Hersteller

30 min. vor Messbeginn bei der Hackschnitzelprobe gelagert werden. Nach dem Ein-

schalten des Messgerätes erfolgt die Messung und Messwertanzeige kontinuierlich.

Ahlborn Almemo Feuchtefühler (kapazitives Verfahren)

Die Länge der Messlanze FH A696-GF1 von Ahlborn (Abbildung 4) beträgt 110 cm, wo-

bei der Sensor selbst ca. 20 cm lang ist und an drei Verlängerungsrohre geschraubt

wird. Das dazugehörende Universalmessgerät Almemo 2470–2 kann einen Wasserge-

haltsbereich von 0–50 m-% anzeigen (mündliche Angabe des Herstellers). Die Anzeige

der Messwerte erfolgt als Feuchte (in m-%) und erfordert eine anschließende Umrech-

nung auf den Wassergehalt (in m-%). Die Messung erfolgt kapazitiv. Der Radius des

Messbereichs um den Sensor beträgt laut Herstellerangabe 10 cm [2]. Das Messgerät

wurde mit nur einer hinterlegten Kalibrierkurve ausgeliefert. Eine kundeneigene Kalibrie-

rung ist durch ein für Anwender gesperrtes Einstellungsmenü nicht möglich. Nach Ein-

schalten des Messgerätes erfolgt die Messung und Anzeige der Messwerte kontinuier-

lich.

Doser AD22-CMS22 (kapazitives Verfahren)

Das Wassergehaltsmessgerät von Doser besteht aus dem universellen Anzeigegerät

AD22 und dem Messsensor CMS22 (Abbildung 4). Dieser wird an drei Verlängerungs-

rohre angeschraubt. Der Sensor selbst hat eine Länge von 20 cm. Zusammen mit den

Verlängerungsrohren ergibt die Lanze eine Länge von 107 cm. Das Messverfahren ist

kapazitiv. Die Anzeige des Messwertes erfolgt in Feuchte (in m-%), wodurch die an-

schließende Umrechnung in Wassergehalt (in m-%) erforderlich ist. Der Messbereich

liegt zwischen 0 und 50 m-% Wassergehalt. Der Messsensor sollte laut Herstelleranga-

ben mit mindestens 5 cm Hackschnitzel umgeben sein [26]. Zusätzlich zur Anzeige der

Feuchte in m-% kann auch der elektrische Rohwert ausgegeben werden. Dieser kann für

kundenspezifische Kalibrierungen verwendet werden. Im Versuch wurde sowohl der

Feuchtegehalt als auch der elektrische Rohwert aufgezeichnet. Nach dem Einschalten

des Gerätes erfolgt die Messung und Anzeige der Messwerte kontinuierlich.



Greisinger GMH3851 (Leitfähigkeitsverfahren)

Das Handmessgerät GMH3851 von Greisinger (Abbildung 4) ist mit einer Messlanze von

ca. 40 cm Länge ausgestattet. Die Mindesteinstechtiefe des Messkopfes beträgt laut

Herstellerangaben 10 cm [34]. Das Messprinzip erfolgt nach dem Leitfähigkeitsverfahren.

Der Messbereich liegt bei einem Wassergehalt von 4,7–50 m-% (bzw. 5–100 m-%

Feuchte) [34]. In der Geräteanleitung wird jedoch auch darauf hingewiesen, dass der

Anzeigewert außerhalb 8 bis 40 m-% zunehmend ungenau wird und nur als Tendenz

verwendet werden soll. Die Anzeige des Messwertes erfolgt wahlweise als Feuchte (in

m-%) oder als Wassergehalt (in m-%) und wird kontinuierlich nach dem Einschalten des

Gerätes angegeben. Die Messlanze besitzt einen eingebauten Temperaturfühler zur

Kompensation von Temperaturschwankungen des Probenmaterials. Neben der Hack-

schnitzelkalibrierung sind auch andere Kalibrierungen, z. B. für Stroh oder Getreide, hin-

terlegt. Eine Kalibrierung durch den Kunden ist mit diesem Gerät nicht möglich.

Gann Hydromette HT85T (Leitfähigkeitsverfahren)

Das Wassergehaltsmessgerät von Gann besteht aus dem Handgerät Hydromette HT85T

und einer Doppellanze mit zwei parallel laufenden, 50 cm langen Einstechelektroden

(Abbildung 4). Am oberen Ende jeder Elektrode (griffseitig) befindet sich jeweils eine

10 cm lange Isolierhülse aus Kunststoff. Diese sollen eine Messverfälschung durch

Oberflächenfeuchtigkeit ausschließen. Das Gerät ermittelt den Wassergehalt über die

elektrische Leitfähigkeit der Hackschnitzel [33].

Die Anzeige erfolgt als Feuchte (in m-%), sodass eine Umrechnung in Wassergehalt (in

m-%) notwendig ist. Der Messbereich liegt zwischen 4 und 100 m-% Feuchte bzw. bei

3,85 bis 50 m-% Wassergehalt. Es wird jedoch auch darauf hingewiesen, dass oberhalb

des Fasersättigungspunktes die Messung an Genauigkeit verlieren kann [33].

Vor der Messung muss die Holzart der Probe entsprechend einer beigefügten Holzsor-

ten-Tabelle einer Ziffer von 1 bis 4 zugeordnet und am Gerät eingestellt werden. Zusätz-

lich ist die Materialtemperatur über Temperaturkorrekturschalter einzustellen. In der Ver-

suchsreihe wurde die Temperatur entsprechend der Raumtemperatur und nach Empfeh-

lung des Herstellers auf 20 °C eingestellt. Zur Verbesserung des Kontakts zwischen Ma-

terial und Einstechelektroden soll die Andruckscheibe zwischen Griff und Elektroden di-

rekt auf die Hackschnitzel gedrückt werden. Die Doppellanze sollte komplett in der Probe

versenkt werden. Zum Start der Messung muss eine Taste gedrückt werden. Der Mess-

wert wird nur während dem Tastendruck angezeigt.

IMKO HD2 (TDR-Verfahren)

Das TDR-Messgerät von IMKO besteht aus dem Grundgerät HD2 und einer Ein-

stechsonde (Abbildung 4). Die Sonde besteht aus zwei parallel verlaufenden, 13 cm lan-

gen metallischen Stäben. Es misst nach dem TRIME-TDR-Verfahren [36]. Der Messbe-

reich liegt bei einem Wassergehalt von 0 bis 50 m-% (mündliche Herstellerangabe). Die

Anzeige der Messwerte erfolgt direkt als Wassergehalt (in m-%).

In der Ausleseeinheit waren drei Kennlinien mit den Namen „normal“, „sensitiv“ und „we-

niger sensitiv“ hinterlegt. Zusätzlich kann der elektrische Rohwert angezeigt werden.



Während der Messreihe wurden die Messwerte aller Kennlinien und der elektrische

Rohwert notiert. Um eine hohe Messgenauigkeit unter Laborbedingungen zu gewährleis-

ten, setzt der Hersteller voraus, dass die Sondenstäbe in voller Länge in das Probenma-

terial eingestochen werden. Das Materialvolumen sollte mindestens 10 l betragen. Die

Füllhöhe sollte dabei 5 cm größer sein als die Stablänge [36]. Außerdem sollte der Be-

hälter zylindrisch aufgebaut sein und aus nichtmetallischem Material bestehen. Die Mes-

sung erfolgt beim Tastendruck. Dabei erfolgt je Tastendruck eine neue Messung.

4.1.2 Versuchsdurchführung

Um eine möglichst große Bandbreite unterschiedlicher Hackschnitzelsortimente zu un-

tersuchen, wurden folgende fünf praxisrelevante Sortimente ausgewählt: Energierund-

holz aus Fichte und Buche, Waldrestholz aus Nadelholz und Laubholz sowie Pappelholz

aus dem Kurzumtrieb (Abbildung 5).

Abbildung 5: Gewählte Hackschnitzelsortimente und Trocknungsboxen zum Erreichen der Wassergehaltsstufen im Technikum des TFZ



Abbildung 6: Schematischer Ablauf der Messreihe zur Bestimmung des Wasser-gehalts mittels manueller Messgeräte im Technikum des TFZ



In Anlehnung an die Eigenschaftsklassen der DIN EN ISO 17225-4 [14] wurden fünf

Wassergehaltsstufen gewählt: Erntefrisch (ca. 45–55 m-%), 35 m-%, 25 m-%, 15 m-%

und 10 m-% (Abbildung 5). Der Ausgangswassergehalt wurde bei Anlieferung der Hack-

schnitzel über die Ofentrocknung im Trockenschrank bei 105 °C nach DIN EN ISO

18134-2 bestimmt [22]. Zusätzlich wurde die Schüttdichte nach DIN EN ISO 17828 [20]

gemessen und eine Siebanalyse zur Bestimmung der Partikelgrößenverteilung nach

DIN EN ISO 17827-1 [19] durchgeführt.

Die Messreihe mit den 9 manuellen Messgeräten erfolgte für jede Wassergehaltsstufe

und jedes Sortiment nach demselben Ablaufschema (Abbildung 6).

Abbildung 7: Gewünschte Wassergehaltsstufen für die Messreihe (erntefrisch (45–55 m-%), 35 m-%, 25 m-%, 15 m-% und 10 m-%)

Um die jeweiligen Wassergehaltsstufen zu erreichen (Abbildung 6, Abbildung 7), wurden

die Hackschnitzel in „Trocknungsboxen“ mit einer Schütthöhe von 10 cm ausgebreitet

und in einem der Arbeitsbereiche des TFZ bei Raumluft langsam getrocknet (Abbildung

5). Über den Ausgangswassergehalt und über die Gewichtsänderung einer in Aluschalen

gelagerten Referenz-Hackschnitzelmenge wurde der voraussichtliche Wassergehalt der

Hackschnitzel in den Trocknungsboxen abgeschätzt.

Bei Erreichen der gewünschten Wassergehaltsstufe wurden die Hackschnitzel aus der

Trocknungsbox in luftdichte Kunststoffsäcke umgefüllt (Abbildung 6, Abbildung 8a) und

für mindestens 24 Stunden bei 4 °C in einer Kühlkammer gelagert. Durch die luftdichte

Lagerung sollten mögliche Wassergehaltsunterschiede zwischen einzelnen Holzpartikeln

ausgeglichen und damit die Homogenität der Gesamtprobe erhöht werden. Die Lagerung

bei 4 °C konnte eine Schimmelbildung größtenteils verhindern. Vor der Messreihe und

nach dem Angleichen der Hackschnitzel an die Raumtemperatur wurde die Probe aus

den Kunststoffsäcken entleert und auf einer festen, sauberen und trockenen Oberfläche

zu einem kegelförmigen Haufen geschüttet. Durch dreimaliges Umschütten des Haufens

mit einer Schaufel wurde das Probenmaterial homogenisiert und anschließend nach

DIN EN ISO 14780 [23] durch manuelle Vierteilung repräsentativ geteilt. Aus der geteil-

ten Menge wurde ein Viertel der Probe mit Hilfe des am TFZ konstruierten Probenteilers

erneut in vier repräsentative Teile geteilt (Abbildung 8b). Danach wurden aus den Teil-

proben Proben zur Referenzwassergehaltsbestimmung nach DIN EN ISO 18134-2 [22]



(5 × 2 l) und zur Wassergehaltsbestimmung mit den beiden Infrarottrocknern (10 l) gezo-

gen.

Abbildung 8: Lagerung in Kunststoffsäcke (a), Probenteilung (b), Messung mit Ein-stechlanzen (c), Einwiegen der Referenzmessung (d)

Anschließend erfolgte die Messung mit den Einstechlanzen (Abbildung 6). Hierfür wurde

die gesamte Hackschnitzelcharge in ein 200 l fassendes zylindrisches Kunststofffass

gefüllt und durch dreimaliges freies Fallenlassen des Fasses aus 15 cm Höhe verdichtet

(analog DIN EN ISO 17828 [20]). Nach der Verdichtung wurde mit den Einstechlanzen

10-mal in die Hackschnitzelprobe eingestochen (Abbildung 8c) und der jeweilige Mess-

wert notiert (n = 10). Es wurde darauf geachtet, dass sich die Messsensoren auf mittiger

Höhe des Hackschnitzelfüllstandes des Kunststofffasses befanden. Wurde die Hack-

schnitzelschüttung durch Einstechen oder Herausziehen der Lanzen gelockert, wurden

die entstandenen lockeren Bereiche durch manuelles Rütteln am Fass wieder gefüllt.

Nach den Messungen mit den Einstechlanzen wurden die Hackschnitzel aus dem Kunst-

stofffass entleert und erneut zu einem kegelförmigen Haufen geformt (Abbildung 6). Aus

diesem Haufen wurden dann die Proben für die Messbox humimeter BMA repräsentativ

gewonnen (siehe oben). Die Messkammer wurde mit einer Handschaufel mit Hack-

schnitzel gefüllt. Mit dem Messgerät BMA wurden jeweils fünf Wiederholungen durchge-

führt (n = 5).

Die Bestimmung des Wassergehalts mit den Infrarottrocknern konnte aufgrund der ge-

ringen Probenmenge parallel zu den Messungen mit den Einstechlanzen ablaufen. Die

Anzahl der Wiederholungen der Infrarottrockner betrug drei (n = 3).

Am Ende der Messstrecke wurde die gesamte Hackschnitzelprobe erneut homogenisiert

und geteilt, um weitere Proben für das Referenzverfahren zu ziehen (Abbildung 6). Die

Messungen mittels Referenzverfahren wurden somit an fünf Proben vor der jeweiligen

Messreihe und an drei Proben nach der jeweiligen Messreihe durchgeführt (n = 8). Zur

Bestimmung des Wassergehalts nach DIN EN ISO 18134-2 wurden mindestens 300 g

Hackschnitzel in Aluschalen eingewogen (Abbildung 8d) und im Trockenschrank bei 105



(±2) °C bis zur Massenkonstanz getrocknet. Der Wassergehalt (im Anlieferungszustand,

Mar) wird aus dem Massenverlust wie folgt berechnet [22]:

𝑀𝑎𝑟 = (𝑚2 − 𝑚3)

(𝑚2 − 𝑚1) × 100

Dabei ist m1 die Masse des leeren Trocknungsbehälters bzw. der Aluschale (in Gramm),

m2 die Masse des Trocknungsbehälters und des Brennstoffes vor dem Trocknen (in

Gramm) und m3 die Masse des Trocknungsbehälters und des Brennstoffes nach dem

Trocknen (in Gramm). Nach dem Trocknen wird der Trocknungsbehälter mit dem Brenn-

stoff im noch heißen Zustand und innerhalb von 15 Sekunden zurückgewogen. Das Er-

gebnis ist auf eine Kommastelle zu runden.

4.2 Ergebnisse und Diskussion

Alle Sortimente ließen sich nach DIN EN ISO 17225-1 [13] in die Partikelklasse P31 ein-

ordnen (Tabelle 3). Eine Klassifizierung nach Teil 4 der Norm war nur beim Energierund-

holz aus Fichte möglich (P31S), da der Feinanteil der Probe unter 10 m-% lag. Der Anteil

an Feinmaterial beim Waldrestholz aus Nadel- und Laubholz war aufgrund von Nadeln

und Blättern bzw. kleinen Ästen durchschnittlich am höchsten.

Tabelle 3: Einteilung der Hackschnitzelsortimente nach DIN EN ISO 17225 (Teil 1 und Teil 4) [13], [14]

Einteilung nach DIN EN ISO

Waldrestholz Nadelholz

Energierund-holz Fichte

Waldrestholz Laubholz

Energierund-holz Buche

KUP Pappel

17225-1 P31 P31 P31 P31 P31

17225-4 keine P31S keine keine keine

Feinanteilklasse F20 F10 F20 F15 F12

Die Wassergehalte der Brennstoffe lagen bei Anlieferung der Hackschnitzel zwischen

33,4 m-% (Waldrestholz aus Laubholz) und 68,0 m-% (Hackschnitzel aus KUP, Abbil-

dung 9). Die Werte der Sortimente aus Nadelholz waren dabei als typisch für erntefri-

sche Hackschnitzel einzuordnen (47,9–51,0 m-%) [41]. Die Wassergehalte der Hack-

schnitzel aus Laubholz lagen dagegen niedriger als für den erntefrischen Zustand zu

erwarten ist. Hier muss davon ausgegangen werden, dass es vor der Versuchsreihe be-

reits zu einer Vortrocknung der Sortimente vor der Lieferung an das TFZ gekommen ist

[40]. Der sehr hohe Ausgangswassergehalt der KUP Hackschnitzel von 68,0 m-% ist

ebenfalls nicht als typisch anzusehen. Es wird davon ausgegangen, dass der Wasser-



gehalt dieser Charge durch Niederschlag nach dem Prozessschritt „Hacken“ erhöht wur-

de.

Insgesamt wurde durch die schrittweise Trocknung am TFZ ein sehr weiter Wasserge-

haltsbereich von 9,5 bis 68,0 m-% abgedeckt. Pro Sortiment wurden, abgesehen vom

Waldrestholz aus Laubholz, fünf unterschiedliche Wassergehaltsstufen erreicht

(Abbildung 9).

Abbildung 9: Mittelwerte und Standardabweichungen (n = 5) der Referenzmessungen aller Sortimente und Wassergehaltsstufen (ER = Energierundholz, WR = Waldrestholz, KUP = Kurzumtrieb)

4.2.1 Ergebnisse und Beurteilung der manuellen Messgeräte

Die nachfolgenden Abbildungen und Tabellen zeigen die Vergleichsmessungen zur

Wassergehaltsbestimmung. Dargestellt werden die Einzelwerte der Messungen, die mitt-

leren Abweichungen zum Referenzwert sowie die Ergebnisse von Regressionsanalysen,

getrennt nach den jeweiligen Messgeräten.

Die in Abbildung 10 bis Abbildung 18 eingezeichnete Sollwertgerade besitzt eine Stei-

gung von 1 m-% und einen Schnittpunkt mit der y-Achse von 0 (x = y, durchgängige Li-

nie). Im Idealfall sollten alle Einzelmessungen auf dieser Gerade liegen.

Die ebenfalls eingezeichneten, unterbrochenen Linien kennzeichnen den Wertebereich

von ±40 % ober- und unterhalb des Referenzwerts, jeweils für einen Messbereich von

4,8 bis 39,4 m-%. Dieser wird in der aktuellen Überarbeitung der VDI 4206 Blatt 4 als

51,0

37,6

21,7

13,09,8

39,6

34,7

26,6

13,5

9,5

47,9

37,1

24,1

14,8

10,5

33,4

25,1

14,7

10,3

68,0

49,5

30,7

14,5

9,8

1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 50

10

20

30

40

50

m-%

70

WR LaubER Buche WR Nadel KUP PappelER Fichte

Wa

sserg

eh

alt (

Refe

ren

z)



Mindestanforderung an Schnellbestimmungsmethoden für die Beurteilung des Wasser-

gehalts in Holzhackschnitzeln im Rahmen der wiederkehrenden Überwachung von Klein-

feuerungsanlagen durch das Schornsteinfegerhandwerk diskutiert [52]. Die Messungen

in der hier dargestellten Versuchsreihe bieten dabei jedoch nur eine erste Einschätzung

und sind nicht mit einer tatsächlichen Eignungsprüfung, wie sie die VDI 4206 Blatt 4 vor-

schlägt, gleichzusetzen.

In einzelnen Abbildungen sind zudem grau schraffierte Flächen eingezeichnet. Diese

kennzeichnen Wassergehaltsbereiche, die nicht im Messbereich des jeweiligen Gerätes

liegen. Messergebnisse außerhalb der individuellen Gerätemessbereiche werden in den

Übersichtsdiagrammen zwar dargestellt, sie fließen aber nicht in die Bewertungen mit

ein.

Tabelle 4: Mittlere Abweichung (absolut) der manuellen Messgeräte vom Referenz-verfahren sowie die dazugehörige Regressionsanalyse

Messgerät Mess-bereich in m-%

n Mittlere Abwei-chung (absolut) in m-% (±SD)

Schnitt-punkt mit y-Achse

Geraden-steigung

R2

MA35 0–100 67 -0,7 (±2,1) -0,66 1,00 0,98

UX3081 0–100 68 -2,6 (±1,7) -1,66 0,96 0,99

humimeter BMA 5–70 120 -0,5 (±4,0) 3,65 0,85 0,95

humimeter BL2 10–50 190 3,8 (±4,7) -3,50 1,28 0,96

AD22-CMS22 0–50 220 -0,7 (±4,0) 1,00 0,93 0,90

Almemo 0–50 220 1,5 (±4,2) 2,88 0,94 0,90

GMH3851* 0–50 190 0,7 (±4,9) -3,53 1,21 0,88

HT85T 4–50 220 1,9 (±3,7) -4,27 1,10 0,94

HD2 0–50 206 -1,6 (±5,1) 4,14 0,76 0,86

Sartorius MA35 Das MA35 von Sartorius hat einen Messbereich von 0 bis 100 m-%. Die mittleren Abwei-

chungen der gemessenen Wassergehalte zum Referenzwassergehalt lagen über alle

Sortimente bei -0,7 m-% (±2,1) (Tabelle 4). Die größte maximale Abweichung eines ein-

zelnen Messwertes betrug -8,5 m-% (Abbildung 10).

Eindeutige Trends bezüglich unterschiedlicher Sortimente wurden nicht beobachtet. Alle

Messwerte lagen zudem innerhalb von vorgeschlagenen ±40 % zum Referenzwert und

hätten somit die Anforderungen nach der Vorversion der VDI 4206 Blatt 4 eingehalten.

Insgesamt zeigte das MA35 sowohl in der mittleren Abweichung als auch bei der Re-

gressionsberechnung die besten Ergebnisse aller Messgeräte (vgl. auch Abbildung 19).



Abbildung 10: Wassergehaltsmessungen des MA35 im Vergleich zur Referenzmethode

Abbildung 11: Wassergehaltsmessungen des UX3081 im Vergleich zur Referenzme-thode

0 10 20 30 40 50 m-% 70

0

10

20

30

40

50

m-%

70

y = 1,00 x - 0,66

R2 = 0,98

Wa

sse

rge

ha

lt:

MA

35

Referenzwassergehalt

Energierundholz Fichte

Energierundholz Buche



KUP Pappel

lineare Regression

Sollwertgerade (x = y)

VDI 4206-4 (Vorversion)

0 10 20 30 40 50 m-% 70

0

10

20

30

40

50

m-%

70

y = 0,96 x - 1,66

R2 = 0,99

Wa

sse

rge

ha

lt:

UX

30

81






KUP Pappel

lineare Regression

Sollwertgerade




A&P Instruments UX3081

Analog zum Infrarottrockner MA35 von Sartorius wiesen auch die Messwerte des

UX3081 von A&P Instruments eine geringe Streuung auf, sowie eine Regressionsgera-

de, die neben einem hohen Bestimmtheitsmaß (R2 = 0,99) nahe an der Sollwertgerade

lag (Abbildung 11, Tabelle 4). Der Messbereich lag ebenfalls bei 0 bis 100 m-%.

Alle Werte lagen innerhalb der Anforderungen (±40 %) gemäß der Vorversion der

VDI 4206 Blatt 4 [52]. Alle Messungen mit dem UX3081 zeigten allerdings eine kontinu-

ierliche Unterschätzung des tatsächlichen Wassergehalts; die mittlere Abweichung lag

über alle Sortimente bei -2,6 m-% (±1,7). Es wird daher davon ausgegangen, dass in der

hier dargestellten Versuchsreihe eine unvollständige Trocknung der Proben stattfand.

Die Trocknungstemperatur des UX3081 war auf 105 °C festgelegt worden. Eine Einstel-

lung auf eine höhere Temperatur könnte hier zu einem besseren Messergebnis führen,

allerdings besteht dann die Gefahr, dass zusätzlich zum Wasser auch leicht flüchtige

Bestandteile aus der Probe entweichen könnten [43]. Dies wiederum würde einen zu-

sätzlichen Massenverlust bedeuten und könnte somit die Genauigkeit der Wasserge-

haltsbestimmung ebenfalls beeinträchtigen.

Zusätzliche Bemerkungen zu den beiden Infrarottrocknern

Mit beiden Infrarottrocknern können Messungen über den gesamten Wassergehaltsbe-

reich von 0 bis 100 m-% durchgeführt werden. Damit liegen sie im Vorteil gegenüber den

meisten anderen in dieser Versuchsreihe betrachteten Geräten. Auch zeigten die Infra-

rottrockner die geringsten Schwankungen in den Messwerten (Tabelle 4) und eine sehr

hohe Genauigkeit. Allerdings haben selbst frische Hackschnitzel selten Werte > 55 m-%.

Die Praxisrelevanz für die Messung extrem hoher Wassergehalte kann somit für die An-

wendung der Geräte auf dem Hackschnitzelmarkt hinterfragt werden. Folgende allge-

meine Kritikpunkte sind zusätzlich zu bemerken:

Bei einem Wassergehalt von 10 m-% betrug die Messdauer der beiden Infrarottrockner

ca. 15 min. Bei 35 m-% erhöhte sich die Messdauer um das Dreifache. Allgemein emp-

fiehlt sich, die Trocknungszeit bei gleicher Temperatur automatisch so lange zu verlän-

gern, bis Gewichtskonstanz erreicht wird. Folglich ist zu diskutieren, ob die Infrarottrock-

ner bei einem hohen Wassergehalt noch als Schnellbestimmungsgeräte bezeichnet wer-

den können. Nichtsdestotrotz ist die Messung immer noch deutlich rascher als beim Re-

ferenzverfahren (Trockenschrank). Zur Beurteilung, ob eine Lieferung ans Heizwerk an-

genommen oder abgewiesen wird, sind sie jedoch nur bedingt einsetzbar.

Neben der Messdauer ist die geringe Probenmenge als Kritikpunkt zu nennen. Bei sehr

homogenen Brennstoffen, wie sie in der Versuchsreihe verwendet wurden, stellte dies

kein Problem dar. Obwohl pro Wassergehaltsstufe nur maximal 2 Wiederholungen ge-

messen wurden (n = 3), blieb die Streuung der einzelnen Messwerte sehr gering (MA35:

2,1 m-%, UX3081: 1,7 m-%). Die etwas geringere Standardabweichung des UX3081 ist

womöglich auf die größere Probenmenge im Gegensatz zum MA35 zurückzuführen.

Durch die sehr geringe Probenmenge im Gramm-Bereich ist aber eine sehr gute Homo-

genisierung der zu untersuchenden Hackschnitzelcharge oder eine sehr hohe repräsen-

tative Probenzahl entscheidend. Dies lässt sich in der Praxis bei inhomogenen Brenn-



stoffen schwer umsetzen. Folglich haben die beiden Geräte ihre Stärke eventuell in an-

deren Bereichen, z. B. bei Analysen im Labor oder bei der Pelletierung (vgl. Abschnitt

4.4).

Schaller humimeter BL2 und humimeter BLA

Beide Messgeräte der Firma Schaller, das humimeter BL2 und das humimeter BMA, bie-

ten dem Nutzer voreingestellte Kalibrierkurven zur Auswahl. Die Kennlinien „Hackgut“,

„Grobhackgut“ und „Industriehackgut“ beziehen sich dabei auf die Partikelgröße der zu

untersuchenden Hackschnitzel (vgl. Abschnitt 3.3.2). Eine bebilderte Beschreibung im

Handbuch hilft dem Anwender bei der Auswahl der richtigen Kennlinie. So konnten im

Falle der hier dargestellten Versuchsreihe alle Hackschnitzelsortimente anhand der tat-

sächlichen Partikelgrößenverteilung (Tabelle 3) und dem Bildvergleich eindeutig der

Kennlinie „Hackgut“ zugeordnet werden.

Abbildung 12: Wassergehaltsmessungen des humimeter BMA im Vergleich zur Refe-renzmethode (schraffierter Bereich kennzeichnet Werte außerhalb des Gerätemessbereichs)

Im Gegensatz zu den beiden Infrarottrocknern ist der Messbereich des humimeter BMA

von Schaller auf einen Wassergehalt von 5 bis 70 m-% beschränkt. Dieser ist jedoch als

praxisrelevant für Holzhackschnitzel sowie für die meisten anderen biogenen Festbrenn-

stoffe anzusehen. Über alle Sortimente hinweg lag die mittlere absolute Abweichung

vom Referenzwert bei -0,5 m-% (±4,0 m-%, Tabelle 4). Die maximale Abweichung eines

einzelnen Messwertes betrug -12,4 m-% (Abbildung 12). Im Vergleich zu den Infra-

rottrocknern wurden zudem unterschiedliche Messgenauigkeiten in Bezug auf die ver-

0 10 20 30 40 50 m-% 70

0

10

20

30

40

50

m-%

70

y = 0,85 x + 3,65

R2 = 0,95

Wa

sse

rge

ha

lt:

BM

A






KUP Pappel

lineare Regression





wendeten Sortimente beobachtet. So lagen die Werte für Waldrestholz aus Nadelholz

durchweg nahe der Sollwertgerade. Energierundholz aus Buche sowie Waldrestholz aus

Laubholz wurden tendenziell überschätzt, Energierundholz aus Nadelholz und KUP-

Hackschnitzel dagegen eher unterschätzt. Alle Messwerte des humimeter BMA lagen

innerhalb der vorgeschlagenen ±40 % Messabweichung nach VDI 4206 Blatt 4 (Vorver-

sion).

Abbildung 13: Wassergehaltsmessungen des humimeter BL2 im Vergleich zur Refe-renzmethode (schraffierter Bereich kennzeichnet Werte außerhalb des Gerätemessbereichs)

Die Einstechlanze humimeter BL2 weist von allen betrachteten Messgeräten den kleins-

ten Messbereich auf. Dieser liegt laut Hersteller zwischen 10 m-% und 50 m-% (Tabelle

4). Das Gerät ist somit dennoch für die meisten Hackschnitzelsortimente als praxisrele-

vant zu bewerten. Sehr frische Hackschnitzel (> 50 m-%) könnten den maximalen Mess-

bereich des BL2 überschreiten. Dies trifft jedoch auf die übrigen Einstechlanzen zu.

Messungen, die unterhalb von 10 m-% lagen, konnten in dieser Versuchsreihe nicht in

die Bewertung des Gerätes mit einbezogen werden. In zwei Fällen wurde zudem bereits

bei einem Referenzwassergehalt von 10,4 m-% (WR Laub) und 10,5 m-% (WR Nadel)

kein sinnvoller Wert mehr angezeigt (Angabe auf Messanzeige: 0 m-%). Diese Werte

wurden ebenfalls nicht in die Gesamtbewertung (mittlere Abweichung, Regressionsbe-

rechnung) mit einbezogen.

0 10 20 30 40 50 m-% 70

0

10

20

30

40

50

m-%

70

y = 1,28 x - 3,50

R2 = 0,96

Wa

sse

rge

ha

lt:

BL

2






KUP Pappel

lineare Regression





Die mittlere Abweichung des BL2 lag über alle Sortimente hinweg bei +3,8 m-% (±4,7,

Tabelle 4). Die Abweichung nahm mit steigendem Wassergehalt zu (Abbildung 13). Die

in der VDI 4206 Blatt 4 vorgeschlagene maximale Messwertabweichung (±40 % vom

Referenzwert) konnte bis auf bei wenigen Einzelmessungen eingehalten werden. Analog

zum BMA zeigte sich auch beim BL2 eine Abhängigkeit der Messgenauigkeit von dem

jeweiligen Hackschnitzelsortiment (Nadelholz, hartes Laubholz, KUP).

Doser AD22-CMS22

Das AD22-CMS22 von Doser hat einen Messbereich von 0 bis 50 m-% und ist damit

analog dem humimeter BL2 als praxisrelevant für die meisten Hackschnitzelsortimente

zu bewerten. Bezüglich der mittleren Abweichung zeigten sich bei steigendem Wasser-

gehalt keine klareren Trends (siehe Abbildung 14).

Abbildung 14: Wassergehaltsmessungen des AD22-CMS22 im Vergleich zur Refe-renzmethode (schraffierter Bereich kennzeichnet Werte außerhalb des Gerätemessbereichs)

Dennoch wurden auch mit dem AD22-CMS22 die besten Ergebnisse mit Waldrestholz

aus Nadelholz erzielt, wohingegen Energierundholz aus Buche und Waldrestholz aus

Laubholz tendenziell eher überschätzt, Energierundholz aus Nadelholz tendenziell eher

unterschätzt wurde.

Trotz eines relativ weiten angegebenen Messbereichs von bis zu 50 m-% zeigte das Ge-

rät in dieser Versuchsreihe keine Messwerte oberhalb von 41 m-% an. Eine Verringe-

rung der Messbereichsangabe könnte daher empfehlenswert sein. Mit einer mittleren

0 10 20 30 40 50 m-% 70

0

10

20

30

40

50

m-%

70

y = 0,93 x + 1,00

R2 = 0,90

Wa

sse

rge

ha

lt:

AD

22

-CM

S2

2






KUP Pappel

lineare Regression





absoluten Abweichung von -0,7 m-% zeigte das Messgerät eine sehr hohe Messgenau-

igkeit (Tabelle 4). Die größte maximale Abweichung eines Einzelwerts vom Referenzwert

betrug -8,3 m-%. Somit zeigte das AD22-CMS22 die niedrigste Einzelwertabweichung im

Vergleich zu den übrigen Messgeräten.

Die vorgeschlagene maximale Messwertabweichung von ±40 % nach VDI 4206 Blatt 4

konnte nur im niedrigen Wassergehaltsbereich von Einzelwerten nicht eingehalten wer-

den. Das Messgerät bietet neben der voreingestellten Kalibrierung die Möglichkeit, eine

benutzerdefinierte Kalibrierkurve zu hinterlegen. Dadurch könnte der Einfluss des Sorti-

ments auf die Messgenauigkeit noch einmal deutlich verringert werden.

Ahlborn Almemo Feuchtefühler

Der Messbereich des Almemo Feuchtefühlers der Firma Ahlborn liegt bei 0 bis 50 m-%

und ist damit analog zu den übrigen Einstechlanzen als praxisrelevant für die meisten

Hackschnitzelsortimente einzuordnen. Im Mittel lag die Abweichung der Messwerte vom

Referenzwert bei +1,5 m-% (± 4,2, Tabelle 4). Die geringsten Abweichungen wurden bei

den Messungen an Pappel- und Walrestholzhackschnitzeln aus Nadelholz festgestellt.

Die maximale absolute Abweichung betrug über 17 m-% (Abbildung 15).

Das Gerät zeigte, wie auch das humimeter BL2, höhere Messabweichungen mit steigen-

dem Wassergehalt. Auch hinsichtlich der Sortimente konnte dieselbe Tendenz wie beim

humimeter BL2 oder beim AD22-CMS22 beobachtet werden. Die vorgeschlagene maxi-

male Messwertabweichung von ±40 % nach VDI 4206 Blatt 4 (Vorversion) wurde von

Einzelmessungen sowohl im niedrigen als auch im hohen Wassergehaltsbereich teilwei-

se überschritten.

Greisinger GMH3851

Der Messbereich des Leitfähigkeitsverfahrens GMH3851 liegt bei 0 bis 50 m-% und ist

damit analog zu den übrigen Einstechlanzen als praxisrelevant für die meisten Hack-

schnitzelsortimente einzuordnen. Das GMH3851 zeigte im Mittel eine vergleichsweise

niedrige mittlere Messabweichung von 0,7 m-% (±4,9, Tabelle 4). Die maximale Abwei-

chung eines einzelnen Messwertes vom Referenzwert lag bei diesem Messgerät bei

+20,9 m-% (Abbildung 16). Analog dem BL2 und dem Almemo nimmt die Messabwei-

chung bei höheren Wassergehalten zu (> 30 m-%). Ebenso zeigt sich auch hier wieder

eine Abhängigkeit vom Sortiment, wobei die besten Ergebnisse wieder mit Waldrestholz

aus Nadelholz erzielt wurden.



Abbildung 15: Wassergehaltsmessungen des Almemo im Vergleich zur Referenzme-thode (schraffierter Bereich kennzeichnet Werte außerhalb des Geräte-messbereichs)

Abbildung 16: Wassergehaltsmessungen des GMH3851 im Vergleich zur Referenzme-thode (schraffierter Bereich kennzeichnet Werte außerhalb des Geräte-messbereichs)

0 10 20 30 40 50 m-% 70

0

10

20

30

40

50

m-%

70

y = 0,94 x + 2,88

R2 = 0,90

Wa

sse

rge

ha

lt:

Alm

em

o






KUP Pappel

lineare Regression



0 10 20 30 40 50 m-% 70

0

10

20

30

40

50

m-%

70

y = 1,21 x - 3,53

R2 = 0,88

Wa

sse

rge

ha

lt:

GM

H3

85

1






KUP Pappel

lineare Regression





Zu bemerken ist, dass bei Wassergehalten ab ca. 40 m-% mit dem GMH3851 in dieser

Versuchsreihe nur noch „Error-Messungen“ auf dem Display angegeben wurden, d. h.

das Messgerät zeigte keinen verwendbaren Wert an. Diese Messungen sind in Abbil-

dung 16 als 0 m-% dargestellt. Der Hersteller gibt an, dass Werte ab 40 m-% nur einen

Näherungswert darstellen. In der hier dargestellten Versuchsreihe kann der Messbereich

von 40 bis 50 m-% jedoch somit nicht bestätigt werden. Trotz der Error-Messungen la-

gen alle Messungen (abgesehen von den Werten für Waldrestholz aus Laubholz bei ei-

nem Referenzwassergehalt von 33,4 m-%) innerhalb der in der Vorversion zur VDI 4206

Blatt 4 vorgeschlagenen Messabweichung von ±40%.

Gann Hydromette HT85T

Als weiteres Leitfähigkeitsverfahren wurde die Hydromette HT85T von Gann in die Mess-

reihen mit aufgenommen. Der Messbereich der Hydromette liegt bei 4 bis 50 m-%. Im

Mittel liegen die Werte bei 1,9 m-% (±3,7) absolut vom Referenzwert (siehe Tabelle 4,

Abbildung 17). Diese Genauigkeit änderte sich mit steigendem Wassergehalt nur wenig.

Die größte maximale Abweichung eines einzelnen Messwertes betrug -10,6 m-%.

Abbildung 17: Wassergehaltsmessungen des HT85T im Vergleich zur Referenzmetho-de (schraffierter Bereich kennzeichnet Werte außerhalb des Geräte-messbereichs)

Die Messwerte für Hackschnitzel aus Nadelholz und KUP lagen relativ nahe an der Soll-

wertgerade. Die Messwerte für hartes Laubholz wurden zunächst tendenziell unter-, bei

höheren Wassergehalten tendenziell überschätzt. Da die Einstellung nach der Holzart

erfolgte, konnte bei der Auswahl der Kalibrierkurve nicht nach Energierundholz oder

0 10 20 30 40 50 m-% 70

0

10

20

30

40

50

m-%

70

y = 1,10 x - 4,27

R2 = 0,94

Wa

sse

rge

ha

lt:

HT

85

T






KUP Pappel

lineare Regression





Waldrestholz unterschieden werden. Abgesehen von 2 Messreihen am Waldrestholz aus

Laubholz lagen alle Messwerte innerhalb der vorgeschlagenen maximalen Messwertab-

weichung von ±40 % gemäß VDI 4206 Blatt 4 (Vorversion).

IMKO HD2

Der Messbereich des HD2 von IMKO liegt bei 0 bis 50 m-%. In der hier durchgeführten

Messreihe wurde mit den voreingestellten Kalibrierungen über alle Sortimente eine mitt-

lere Abweichung von -1,6 m-% (±5,1) gemessen (Tabelle 4, Abbildung 18). Analog zu

den meisten elektrischen Verfahren zeigten sich Abhängigkeiten vom Sortiment. Ein

Vergleich mit den vorgeschlagenen Anforderungen von ±40 % nach der VDI 4206 Blatt 4

(Vorversion) zeigt gute Übereinstimmung bei Referenzwerten > 20 m-%, führte jedoch zu

Überschreitungen bei < 20 m-%.

Abbildung 18: Wassergehaltsmessungen des HD2 im Vergleich zur Referenzmethode (schraffierter Bereich kennzeichnet Werte außerhalb des Gerätemessbe-reichs)

Für die Messungen wurde die Kennlinie „normal‟ gewählt. Eine spezielle Kalibrierkurve

für Holzhackschnitzel gab es zum Zeitpunkt der Messdurchführung noch nicht. Das

Messgerät findet bisher hauptsächlich Anwendung in der Bodenfeuchtemessung, bietet

aber die Möglichkeit, eine benutzereigene Kalibrierkurve im Messgerät zu hinterlegen.

Dadurch könnte, wie auch beim AD22-CMS22, der Einfluss des Sortiments auf die

Messgenauigkeit des Messgeräts verringert werden. Die gesammelten Ergebnisse wur-

den mit dem Messgerätehersteller diskutiert. Auf der Grundlage der gesammelten

elektrischen Werte und der gemessenen Wassergehalte wurde die Kalibrierung des

0 10 20 30 40 50 m-% 70

0

10

20

30

40

50

m-%

70

y = 0,76 x + 4,14

R2 = 0,86W

asse

rge

ha

lt:

HD

2






KUP Pappel

lineare Regression





Messgeräts seitens des Herstellers überarbeitet, weshalb mittlerweile auch holzart-

spezifische Kalibrierkurven für das Messgerät zur Verfügung stehen.

4.2.2 Einfluss des Wassergehalts auf die Messgenauigkeit

Abbildung 19 zeigt einen direkten Vergleich der Messgenauigkeit aller untersuchten

Messgeräte über deren individuellen Wassergehaltsbereich. Dabei wird deutlich, dass

die hohe Genauigkeit des Referenzverfahrens von keinem der untersuchten Messgeräte

erreicht wird. Insgesamt zeigte der Infrarottrockner MA35 die höchste Messgenauigkeit

und die im Mittel geringste Streuung (Abbildung 19, Tabelle 4). Unter den elektrischen

Verfahren zeigte das AD22-CMS22 die geringste Abweichung eines Einzelwerts vom

Referenzwert. Allerdings wird die Messgenauigkeit dieses Messgeräts bei den Bewer-

tungsmerkmalen „mittlere Abweichung“ und „Streuung“ vom BMA noch übertroffen

(Abbildung 19, Tabelle 4).

Abbildung 19: Absolute Abweichung der Messungen mit den Schnellbestimmungsme-thoden vom Referenzwert (*Error-Messungen und Messungen außerhalb des jeweiligen Messbereichs wurden aus dem Datensatz genommen. Zahlen oberhalb der Abbildung geben die Anzahl der Messungen wieder)

Bei Wassergehalten < 25 m-% lagen weit mehr als 50 % aller Messwerte in einem

Messbereich mit einer Abweichung von ±5 m-% (absolut) (Abbildung 20). Die maximale

Abweichung lag in einem Wertebereich zwischen -6,4 und 7,3 m-% (absolut). Somit kann

für alle Messgeräte bei niedrigen Wassergehalten von einer hohen Genauigkeit ausge-

gangen werden.

Ref

eren

z

MA35

UX30

81

hum

imiete

r BM

A

hum

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er B

L2

AD22

-CM

S22

Alm

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GM

H38

51*

HT85

THD2 °C

120 67 68 120 190 220 220 190 220 206

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

m-%

25

Ab

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hu

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Wasse

rge

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ab

s.)

vo

m R

efe

ren

zw

ert

Maximum

25- / 75-%-Quantile

Medianlinie

Mittelwert

Minimum



Abbildung 20: Absolute Abweichung der Messungen mit den Schnellbestimmungsme-thoden vom Referenzwert innerhalb eines Wassergehaltsbereichs < 25 m-% (Zahlen oberhalb der Abbildung geben die Anzahl der Mes-sungen wieder)

Bei Wassergehalten > 25 m-% lag die maximale Abweichung vom Referenzwert zwi-

schen -17,0 und 20,9 m-% (absolut). Besonders bei den elektrischen Messverfahren

stieg die Streuung der Abweichungen stark an. Bei allen Geräten lagen mindestens 50 %

aller Messwerte noch in einem Messbereich ±10 m-% (absolut) vom Referenzwert

(Abbildung 21). Folglich ist die Genauigkeit der Messgeräte und damit ihre Einsetzbarkeit

für einen hohen Wassergehaltsbereich auf den jeweiligen Anwendungsfall kritisch zu

hinterfragen.

Ref

eren

z

MA35

UX30

81

hum

imiete

r BM

A

hum

imet

er B

L2

AD22

-CM

S22

Alm

emo

GM

H38

51*

HT85

THD2 °C

60 36 36 60 90 120 120 120 120 120

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

m-%

25A

bw

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hu

ng

Wasse

rge

ha

lt (

ab

s.)

vo

m R

efe

ren

zw

ert

Maximum

25- / 75-%-Quantile

Medianlinie

Mittelwert

Minimum



Abbildung 21: Absolute Abweichung der Messungen mit den Schnellbestimmungsme-thoden vom Referenzwert innerhalb eines Wassergehaltsbereichs >25 m-% (*Error-Messungen wurden aus dem Datensatz genommen. Zahlen oberhalb der Abbildung geben die Anzahl der Messungen wieder)

4.2.3 Einfluss des Hackschnitzelsortiments auf die Messgenauigkeit

Bei den Messungen mit den elektrischen Verfahren wurde ein starker Zusammenhang

zwischen den gemessenen Schüttdichten und den durchschnittlichen Abweichungen der

Messwerte vom Referenzwert festgestellt (R = 0,94; p ≤ 0,05; Pearson Korrelation).

Durchschnittlich zeigten alle Messgeräte die höchste Genauigkeit bei den Messungen

mit den Waldrestholzhackschnitzeln aus Nadelholz. Dieses Sortiment ist mit 89 % der

am häufigsten produzierte Waldhackschnitzelbrennstoff in Bayern [32].

Pappelhackschnitzel und Fichtenhackschnitzel haben niedrigere Schüttdichten im Ver-

gleich zu Waldrestholz aus Nadelholz. Der gemessene Wassergehalt bei diesen Sorti-

menten wurde von den elektrischen Verfahren durchschnittlich unterschätzt. Waldrest-

holz aus Laubholz und Energierundholz aus Buche hatten höhere Schüttdichten im Ver-

gleich zu Waldrestholz aus Nadelholz. Der Wassergehalt dieser Sortimente wurde bei

den Messungen tendenziell überschätzt (siehe Abbildung 22). Eine angepasste Kalibrie-

rung der Messgeräte auf die jeweiligen Sortimente würde daher den Einfluss der Schütt-

dichte bzw. der Holzart verringern und somit die Messgenauigkeit erhöhen.

Ref

eren

z

MA35

UX30

81

hum

imiete

r BM

A

hum

imet

er B

L2

AD22

-CM

S22

Alm

emo

GM

H38

51*

HT85

THD2 °C

60 31 32 60 100 100 100 70 100 86

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

m-%

25

Ab

weic

hu

ng

Wasse

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ha

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ab

s.)

vo

m R

efe

ren

zw

ert

Maximum

25- / 75-%-Quantile

Medianlinie

Mittelwert

Minimum



Abbildung 22: Einfluss der Schüttdichte (auf einem einheitlichen Wassergehalt von 15 m-%) der einzelnen Sortimente auf die Messgenauigkeit der Messge-räte (ER = Energierundholz, WR = Waldrestholz, KUP = Kurzumtrieb)

4.3 Exkurs: Versuchsreihe zur Schnellbestimmung des Wassergehalts mit dem Wöhler HF550 Holzfeuchtemessgerät / FW550 Feuchtewaage

Das Schnellbestimmungsgerät der Firma Wöhler Technik GmbH war zum Zeitpunkt der

Versuchsreihe mit den mobilen Messgeräten (Abschnitt 4.2) noch nicht auf dem Markt

verfügbar. Geräte dieses Herstellers sind aber bereits für die Wassergehaltsbestimmung

an Scheitholz für den Schornsteinfegereinsatz eignungsgeprüft. Die in der Projektlaufzeit

auf den Markt gebrachte Variante stellt dazu eine funktionale Ergänzung dar. Wegen der

bereits gegebenen Verbreitung des Basisgeräts wurde im Projekt entschieden, dass

auch dieses Verfahren im Rahmen einer zusätzlichen Versuchsreihe bewertet werden

sollte. Diese Versuchsreihe ist aber aufgrund der unterschiedlichen Sortimente nur be-

dingt mit den Ergebnissen der Versuchsreihe in Abschnitt 4.2 vergleichbar.

Das Messgerät besteht aus dem Holzfeuchtemessgerät HF550 in Kombination mit der

Feuchtewaage FW550 für Schüttgüter (nachfolgende als HF550/FW550 bezeichnet).

Das Holzfeuchtemessgerät HF550 ist sowohl für die Messung des Wassergehalts von

Scheitholz als auch von Schüttgütern konzipiert. Es misst nach dem dielektrischen

Messprinzip und gibt wählbare Messkurven vor. So kann z. B. zwischen Hackschnitzeln

und Pellets unterschieden werden. Für die Messung von Schüttgütern wird der zylindri-

sche Behälter der Feuchtewaage (FW550) befüllt (siehe Abbildung 23). Durch die inte-

grierte Gewichtsmessung erkennt das Gerät automatisch, wann die benötigte Brenn-

stoffmasse für die gewählte Messung erreicht ist.

ER Fichte ER Buche WR Nadel WR Laub KUP Pappel °C

n = 286 n = 322 n = 341 n = 270 n = 283

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

m-%

25

Sortiment

Ab

weic

hu

ng

Wasse

rge

ha

lt (

ab

s.)

vo

m R

efe

ren

zw

ert

Maximum

25- / 75-%-Quantile

Medianlinie

Mittelwert

Minimum

-480

-400

-320

-240

-160

-80

0

80

160

240

kg/m3

400

Schüttdichte bei

Wassergehalt = 15 m-%

Sch

ütt

dic

hte



Der mögliche Messbereich des HF550/FW550 liegt bei 2 bis 41,0 m-% und bietet eine

Auflösung von 0,1 m-%. Das Messgerät kann den Messwert als Feuchte und als Was-

sergehalt wiedergeben. Der Hersteller gibt an, dass das Gerät eine Messgenauigkeit von

±40 % vom Messwert innerhalb des vorgegebenen Messbereichs aufweist, gemäß der

Anforderung für eignungsgeprüfte Schnellbestimmungsgeräte für den Wassergehalt von

Schüttgütern nach der Vorversion der VDI 4206 Blatt 4 [52].

4.3.1 Material und Methoden

Für den Versuchsaufbau wurde abweichend von den Versuchsreihen aus den Kapiteln

4.2 und 5 zufällig anfallende Hackschnitzelsortimente unterschiedlicher Partikelgrößen

und Pellets verwendet. Als Probenmaterial wurde dabei v. a. auf Brennstofflieferungen

an das Heizwerk des TFZ zurückgegriffen. Vor jeder Messreihe wurde das jeweilige

Brennstoffsortiment analog dem Vorgehen in Abschnitt 4.1.2 vorkonditioniert. Hierzu

wurde die Probe zunächst in luftdichte Kunststoffsäcke umgefüllt und für mindestens 24

Stunden bei 4 °C in einer Kühlkammer gelagert. Ziel dieses Vorgehens war es, mögliche

Inhomogenität im Wassergehalt zwischen den Partikeln auszugleichen. Anschließend

wurden die Proben aus der Kühlung entnommen. Nach dem Erreichen der Raumtempe-

ratur wurde die Probe aus den Kunststoffsäcken entleert, homogenisiert und anschlie-

ßend nach DIN EN ISO 14780 [23] geteilt. So konnte die Gesamtprobe auf die benötigte

Probenmenge reduziert werden (vgl. Abschnitt 4.1.2).

Abbildung 23: Messdurchführung und Messgerät: Wöhler HF550/FW550



Die Messungen mit dem HF550/FW550 erfolgten nach Angaben des Herstellers. Vor

jeder Messung wurde die Waage des Messgeräts zunächst genullt. Danach wurde der

Messzylinder solange mit Probenmaterial befüllt, bis das Display die Nachricht „Proben-

menge ausreichend‟ angab (Abbildung 23). Der Wassergehalt kann danach direkt vom

Display abgelesen werden. Zusätzlich kann er auch im Gerät gespeichert werden.

Die Probe wurde anschließend direkt in eine Aluschale umgefüllt und für die Referenz-

messung des tatsächlichen Wassergehalts eingewogen. Die Referenzwassergehaltsbe-

stimmung erfolgte nach DIN EN ISO 18134-2 [22]. Insgesamt wurde je Material die Mes-

sung viermal wiederholt (n = 5).

Anschließend wurde die restliche Probe analog dem Vorgehen in den Kapiteln 4.2 und 5

bei Raumtemperatur auf niedrigere Wassergehaltsstufen getrocknet. Nach dem jeweili-

gen Trocknungsschritt wurden die Proben, wie oben beschrieben, zunächst erneut für

24 Stunden luftdicht gelagert, homogenisiert und anschließend gemessen.

Bei Messungen mit Pellets wurde die Kalibrierkurve „Pellets“ ausgewählt. Da Pellets

schon niedrige Wassergehalte aufweisen, wurde jede Pelletprobe nur einmal gemessen.

Im Fall von Hackschnitzeln wurde die Kalibrierkurve „Hackschnitzel“ verwendet.

4.3.2 Ergebnisse und Diskussion

Insgesamt wurden 8 Sortimente untersucht (Tabelle 5). Unter diesen befanden sich so-

wohl Hackschnitzel als auch Pellets.

Tabelle 5: Referenzwassergehaltswerte (in m-%) nach Sortiment und Spezifikation für die Versuchsreihe mit dem HF550/FW550

Sortiment Spezifikation 35–41 m-% 25–35 m-% 15–25 m-% < 15 m-%

Hackschnitzel Energierundholz (P31S)

42,2* 37,3

- 19,7 -

Waldrestholz (P45)

50,2* 27,9 20,4 -

Waldrestholz (P45S)

45,3 * - 19,2 13,1

Pappel (P31)

40,3 29,4 - 14,3

Pappel (P31)

43,5* - 19,7 -

Holzpellets k. A. - - - 10,8

ENplus A1 - - - 6,7

Pellets Sonnenblumenspelzen - - - 10,8

* Messwerte außerhalb des möglichen Messbereich



Als Hackschnitzel kamen Proben aus Energierundholz und Waldrestholz (jeweils Mi-

schungen vornehmlich aus Nadelholz), sowie Hackschnitzel aus dem Kurzumtrieb (KUP

Pappel) zum Einsatz. Zudem wurden zwei Sortimente Holzpellets und einmal Pellets aus

Sonnenblumenspelzen analysiert. Je Hackschnitzelsortiment wurden maximal 3 Was-

sergehaltsstufen gemessen, bei den Pellets jeweils nur eine (Tabelle 5). Die Referenz-

wassergehalte deckten dabei einen Messbereich von 6,7 bis 50,2 m-% ab, wobei Proben

außerhalb des Gerätemessbereichs (> 41,0 m-%) nicht weiter berücksichtigt wurden.

Insgesamt wurden 85 Messungen durchgeführt.

Abbildung 24: Wassergehaltsmessungen der HF550/FW550 im Vergleich zur Refe-renzmethode (HS = Hackschnitzel, schraffierter Bereich kennzeichnet Werte außerhalb des möglichen Messbereichs)

Durchschnittlich lag die mittlere Abweichung der HF550/FW550 bei -0,1 m-% (±5,2). Die

maximale Streuung eines Einzelwertes lag bei -12,0 m-% (absolut) vom Referenzwert

(Abbildung 24). Die Maximalabweichung von 40 % vom Messwert nach der Vorversion

der VDI 4206 Blatt 4 konnte mit den verwendeten Sortimenten bis auf wenige Einzel-

messungen eingehalten werden. Einzige Ausnahme innerhalb des Messbereichs bilde-

ten die Pellets aus Sonnenblumenspelzen. Diese zählen jedoch auch nicht zu den

Brennstoffen, auf die das Gerät ausgelegt ist, noch sind sie für die Eignungsprüfung

nach VDI 4206 Blatt 4 vorgesehen.

Auffällig war, dass von dem Messgerät kein Messwert oberhalb eines Wassergehalts

von 30 m-% angegeben wurde (Abbildung 24). Dies war der höchste ablesbare Mess-

wert, der von dem Gerät angezeigt wurde, obwohl der Messbereich laut Herstelleranga-

0 10 20 30 40 50 m-% 70

0

10

20

30

40

50

m-%

70

Wa

sserg

eh

alt: H

F5

50


Energierundholz-HS

Waldrestholz-HS

KUP Pappel-HS

Holzpellets

Sonnenblumenspelzen-Pellets





be erst bei 41,0 m-% enden sollte. Besonders deutlich wird dies, wenn die mittlere

Messabweichung auf unterschiedliche Wassergehaltsstufen hin analysiert wird

(Abbildung 25). Dabei lagen die Messwerte der Wassergehaltsstufe 25 bis 41 m-% na-

hezu durchweg unterhalb des Referenzwerts. Die geringste Messwertabweichung wurde

bei der niedrigsten Wassergehaltsstufe (< 15 m-%) festgestellt.

Abbildung 25: Abweichungen (absolut) der Messwerte des HF550/FW550 vom Refe-renzwert, getrennt nach unterschiedlichen Wassergehaltsstufen

Bei den drei untersuchten Hackschnitzelsortimenten wurde die höchste Genauigkeit bei

Hackschnitzeln aus Waldrestholz festgestellt (Abbildung 26). Bei den Hackschnitzeln aus

Energierundholz und KUP wurde der Wassergehalt dagegen jeweils tendenziell unter-

schätzt. Analog zu unterschiedlichen Schüttdichten, die einen Einfluss auf kapazitive

Messungen haben können (vgl. Abschnitt 4.2.3), hat dies aber vor allem daran gelegen,

dass für Waldrestholz keine Probe in dem kritischen Messbereich von 30 bis 40 m-% des

Referenzwassergehalts lag, für Energierundholz und KUP dagegen schon.

Die Messwerte der Pellets lagen auf einem ähnlichen Niveau wie die der Waldrestholz-

hackschnitzel (Abbildung 26). Allerdings hatten die Messungen zu den handelsuntypi-

schen Pellets aus Sonnenblumenspelzen einen starken Einfluss auf die mittlere Mess-

wertabweichung gehabt. Rechnet man diese heraus, liegt die mittlere Abweichung für

Holzpellets bei 0,2 m-% (absolut).

< 15 m-% 15 - 25 m-% 25 - 41 m-% Gesamt °C

n = 25 n = 15 n = 25 n = 65

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

m-%

25

Ab

weic

hu

ng

Wasse

rge

ha

lt (

ab

s.)

vo

m

Refe

ren

zw

ert

: H

F5

50

/FW

55

0

Wassergehaltsstufen

Maximum

25- / 75-%-Quantile

Medianlinie

Mittelwert

Minimum



Abbildung 26: Abweichungen (absolut) der Messwerte des HF550/FW550 unterschied-licher Sortimente vom Referenzwert (ER = Energierundholz, WR = Wald-restholz, KUP = Kurzumtrieb, HS = Hackschnitzel)

Die Ergebnisse wurden mit dem Messgerätehersteller diskutiert. Auf ihrer Grundlage

wurde eine nachvollziehbare Ursache für die Messabweichung im oberen Wasserge-

haltsbereich erkannt und die Kalibrierung wurde wiederholt. Laut Hersteller können nun

auch Messergebnisse > 30 m-% vom Messgerät zuverlässig angezeigt werden.

Zusammenfassend stellt das Holzfeuchtemessgerät HF550 in Kombination mit der

Feuchtewaage FW550 von Wöhler ein handliches und bedienungsfreundliches Messge-

rät dar, welches für den mobilen Einsatz gut geeignet ist. Bei den gebräuchlichen Hack-

schnitzelsortimenten und handelsüblichen Pellets kann es eine hohe Messgenauigkeit

bieten. Ein direkter Vergleich der Messgenauigkeit mit den anderen manuellen Messge-

räten kann aufgrund der untersuchten unterschiedlichen Sortimente und Wassergehalte

nicht gezogen werden. Für den Einsatz in einem hohen, erntefrischen Wassergehaltsbe-

reich ist das Messgerät weniger geeignet. Auch kann die relativ kleine Zylinderform bei

der Befüllung mit Grobhackschnitzeln nachteilig sein.

Eine erneute Überprüfung des Gerätes nach den erfolgten Änderungen war im laufenden

Vorhaben nicht mehr möglich.

ER-HS WR-HS KUP-HS Pellets Gesamt °C

n = 10 n = 20 n = 20 n = 15 n = 65

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

m-%

25

Ab

weic

hu

ng

Wasse

rge

ha

lt (

ab

s.)

vo

m

Refe

ren

zw

ert

: H

F5

50

/FW

55

0

Sortimente

Maximum

25- / 75-%-Quantile

Medianlinie

Mittelwert

Minimum



4.4 Zusammenfassende Bewertung der manuellen Messgeräte

Die hohe Messgenauigkeit der Referenzmethode (Trockenschrank) wurde erwartungs-

gemäß von keiner der untersuchten Schnellbestimmungsmethoden erreicht. Im niedrigen

Wassergehaltsbereich < 25 m-% lagen jedoch für alle Geräte 50 % der Messwerte in

einem Bereich von ±5 m-% vom Referenzwert (absolut). Die mittlere Abweichung über

alle Messwerte lag zwischen -0,5 und 3,8 m-%. Nichtsdestotrotz wurden je nach Gerät,

Messbereich und Sortiment Einzelmessungen mit Abweichungen von 8 bis 20 m-% vom

Referenzwert festgestellt.

Die untersuchten Infrarottrockner überzeugten primär durch die hohe Messgenauigkeit

und die geringe Streuung der Messwerte bei homogenen Brennstoffen. Besonders das

MA35 zeigte trotz der sehr geringen untersuchten Probenmenge die geringste Abwei-

chung zum Referenzwert. Zudem bieten die Infrarottrockner die Vorteile, dass keine Ka-

librierkurven gewählt werden müssen und es keine Einschränkungen bezüglich des

Messbereichs (0–100 m-%) gibt.

Als schnelle Entscheidungshilfe, wenn z. B. im Falle eines zu hohen Wassergehalts eine

Hackschnitzelcharge in einem Heizwerk nicht angenommen werden kann, sind die un-

tersuchten Infrarottrockner aufgrund der höheren Messdauer und der benötigten hohen

Probenzahl dagegen weniger geeignet. Auch für mobile Einsatzzwecke kommen diese

Messgeräte aufgrund der zu erwartenden Inhomogenität der Brennstoffe weniger in Fra-

ge. Bei hohen Wassergehalten stellt sich zudem die Frage, ob noch von einer Schnell-

bestimmung gesprochen werden kann. Die Geräte punkten somit aufgrund ihrer hohen

Genauigkeit, einfachen Handhabbarkeit und im Vergleich zur Trockenschrankmethode

deutlich schnelleren Analyse. Ihr Einsatzzweck könnte vor allem bei Laboranalysen, z. B.

für die Brennstoffanalytik einer eingeschickten Brennstoffprobe oder bei der Konditionie-

rung von Brennstoffen für die Pelletierung in kleineren Pelletwerken, Anwendung finden.

Die untersuchten elektrischen Verfahren sind gut für mobile Einsatzzwecke geeignet. Ihr

Messbereich liegt i. d. R. zwischen 5 und 50 m-% und ist damit jedoch (bis auf das

humimeter BMA) für sehr frische Brennstoffe > 50 m-% nur bedingt geeignet. Für die

meisten am Heizwerk anfallenden Hackschnitzelsortimente ist der Messbereich der Ge-

räte aber als praxisrelevant zu bewerten. Die Messwerte können mit Hilfe der Einstech-

lanzen innerhalb weniger Sekunden wiedergegeben werden, wodurch eine rasche Ein-

ordnung der Brennstoffe möglich ist. Beide elektrisch messenden Standgeräte sind et-

was aufwändiger zu bedienen als die Einstechlanzen, bieten aber zusätzliche Hilfestel-

lungen bei der Bedienung. Die feste Probenmenge und die automatische Verdichtung

der Brennstoffe durch das humimeter BMA helfen ebenso wie das Signal „Füllstand er-

reicht“ des HF550/FW550, mögliche Anwenderfehler zu minimieren. Hierdurch wird die

Bedienung der Geräte zwar aufwendiger, allerdings zeigen beide Standgeräte unter den

elektrischen Verfahren auch sehr hohe Messgenauigkeiten.

Im Vergleich zu den Infrarottrocknern, vor allem aber im Vergleich zum Referenzverfah-

ren, war die Messgenauigkeit der elektrischen Verfahren deutlich geringer. Diese wird

vornehmlich von dem zu messenden Wassergehaltsbereich, aber auch von externen



Größen wie der Temperatur und dem zu messenden Hackschnitzelsortiment (z. B. über

dessen Schüttdichte) beeinflusst. In den vorliegenden Untersuchungen wurden die

Messgeräte und die Hackschnitzelsortimente am selben Ort gelagert. Ein möglicher Ein-

fluss schwankender Temperaturen auf das Messergebnis kann somit ausgeschlossen

werden. Der Einfluss der Schüttdichte bzw. des Sortiments kann, je nach Gerät, über die

Wahl einer passenden Kalibrierfunktion minimiert werden. Die Hersteller müssen dabei

jedoch einen Kompromiss zwischen universellen Kalibrierkurven und speziell auf indivi-

duelle Hackschnitzelsortimente angepasste Kalibrierkurven finden. Je spezifischer die

Kalibrierkurven, desto größer ist die Genauigkeit der Geräte. Gleichzeitig erhöht sich

aber auch die Gefahr von Bedienungsfehlern seitens des Anwenders, wenn z. B. eine

unpassende Kalibrierkurve ausgewählt wurde. Einen anwendungsfreundlichen Kompro-

miss hat z. B. die Firma Schaller gefunden. Bei ihren Messgeräten sind Kennlinien hin-

terlegt, die sich an die europäische Norm DIN EN 14961 [11] (Vorgängernorm der

DIN EN ISO 17225 [13] [14]) anlehnt. Eine bebilderte Beschreibung im Handbuch hilft

dem Anwender zusätzlich bei der Auswahl der passenden Kennlinie. Beim Messgerät

von Gann erfolgte die Einstellung nach der Holzart. Andere Messgeräte (AD22-CMS22

und HD2) erlauben die Erstellung eigener Kalibrierfunktionen, indem sie den unkalibrier-

ten Rohwert ausgeben.

Gerade bei den elektrischen Messgeräten schwanken Einzelwerte aller Geräte teilweise

sehr stark. Aufgrund der großen Streuung, v. a. bei den Einstechlanzen, ist daher eine

große Anzahl an Messwerten notwendig. Durch eine kurze Messdauer lassen sich diese

jedoch im Feld rasch realisieren. Dennoch ist die Praxisrelevanz der Messgeräte abhän-

gig von dem gewünschten Einsatzzweck. Zur korrekten Bestimmung des tatsächlichen

Wassergehalts für Abrechnungszwecke kann für die meisten Geräte nur bei langfristigen

Lieferverträgen und bei gleichbleibenden Liefermaterialien davon ausgegangen werden,

dass sich die Schwankungen in den Messungen über die Vielzahl der Chargen im Mittel

ausgleichen. Für Abrechnungszwecke bietet sich daher weiterhin die Trocknung einer

repräsentativen Hackschnitzelprobe im Trockenschrank an. Für ein externes Audit im

Fall einer Zertifizierung nach ENplus sollte ebenso die Trockenschrankmethode vorge-

zogen werden.

Dennoch bieten sich mehrere Einsatzzwecke für die Schnellbestimmungsmethoden,

z. B. zur raschen Einschätzung, ob eine an den Kunden gelieferte Charge zu nass oder

zu trocken für die jeweilige Feuerung ist, an. Ebenso sollte die Genauigkeit ausreichend

sein für das interne Qualitätsmanagement, z. B. um den Erfolg von Aufbereitungspro-

zessen zu dokumentieren. Schlussendlich sind die Geräte gerade für die Abschätzung

der Brennstoffqualität im Rahmen der wiederkehrenden Überprüfung von Kleinfeue-

rungsanlagen seitens des Schornsteinfegerhandwerks interessant. Hierzu ist jedoch für

jedes Gerät eine Eignungsprüfung gemäß der VDI-Richtlinie 4206 Blatt 4 erforderlich.

Online-Schnellbestimmung des Wassergehalts von Hackschnitzeln 59


5 Online-Schnellbestimmung des Wassergehalts von Hackschnitzeln

Für die Schnellbestimmung des Wassergehalts an großen Heiz(kraft)werken, die einen

hohen Brennstoffbedarf benötigen, ist die Messung mit manuellen Messgeräten analog

zu der Messung mittels Trockenschrank aufgrund der hohen Probenzahl mit einem gro-

ßen Arbeitsaufwand verbunden (vgl. Kapitel 4). Die kontinuierliche Messung mittels Onli-

ne-Messverfahren an bewegtem Gut, z. B. an Förderbändern oder Förderschnecken vor

der Hackschnitzelfeuerung, bietet hier eine geeignete Alternative. Dabei geht es weniger

um die Abschätzung, ob eine Charge zu hohe Wassergehalte für die jeweilige Feuerung

beinhaltet und ob diese bei Anlieferung abgelehnt werden sollte, sondern vielmehr um

die arbeitsextensive Bestimmung des Wassergehalts der gesamten Charge und damit

um die Möglichkeit, die Brennstoffe nach dem Energiegehalt der Hackschnitzel vor dem

Kessel abzurechnen. Zudem kann die Verbrennungsführung automatisch an den jeweili-

gen Brennstoff angepasst werden. Bei kontinuierlichen Messverfahren ist kein zusätzli-

cher Arbeitsaufwand durch die Probenahme notwendig, da die Messungen über die ge-

samten Chargen automatisch erfolgen.

In der hier dargestellten Versuchsreihe wurden die Messgenauigkeit und damit die Pra-

xistauglichkeit von ausgewählten Online-Messverfahren überprüft.

5.1 Material und Methoden

5.1.1 Auswahl verwendeter Messgeräte

Für die Versuchsreihe konnten vier Messgeräte leihweise von den jeweiligen Herstellern

bezogen werden (Tabelle 6). Alle vier Messgeräte messen elektrisch.

Tabelle 6: Messbereich und Messprinzip der untersuchten Sensoren

Anbieter und Messinstrument Messbereich Messprinzip

ACO Automation Components: AMMS-0-1-2-0

0–50 m-% Kapazitive Hochfrequenz-messung

Schaller GmbH: humimeter BLO

10–55 m-% Elektrische Leitfähigkeit

Franz Ludwig GmbH: FL-Digi Smart

0–50 m-% Mikrowellen Feuchtemessung

SWR Engineering Messtechnik GmbH: M-Sens 2

0–39,4 m-% Kapazitive Hochfrequenz-messung

Das AMMS-0-1-2-0 der Firma ACO misst den Wassergehalt über das physikalische

Messprinzip der Kapazitätsbestimmung im Hochfrequenzstreufeld (27 MHz). Der Mess-



bereich liegt laut Herstellerangaben bei 0 bis 50 m-% Wassergehalt. Die Kalibrierung

kann entweder manuell oder über eine Kalibriersoftware erfolgen.

Das Messgerät der Franz Ludwig GmbH mit der digitalen Auswerteeinheit FL-Digi

Smart mit angeschlossener Mikrowellen-Feuchte-Messsonde BASIC kann über einen

Messbereich von 0 bis 50 m-% messen. Eine Kalibrierung erfolgt ebenfalls über ein

Messprogramm.

Die Messung mittels humimeter BLO von der Firma Schaller GmbH kann in einem

Wassergehaltsbereich von 10 bis 55 m-% erfolgen. Für die Messungen ist ein Mindest-

druck von 20 N/dm2 des Sensors auf die Hackschnitzel notwendig. Dieses Messgerät ist

bereits fertig kalibriert und direkt einsatzbereit. Wie auch bei den Messgeräten humime-

ter BMA und humimeter BL2 sind die Kennlinien „Hackgut“, „Grobhackgut“ und „Indust-

riehackgut“ bei der Messung an Hackschnitzeln wählbar (vgl. Abschnitt 4.1.1).

Das M-Sens 2 der SWR Engineering Messtechnik GmbH misst kapazitiv im Hochfre-

quenzbereich. Der Messbereich dieses Sensors liegt bei 0 bis 65 m-% Feuchte, d. h. bei

0 bis 39,4 m-% Wassergehalt. Vor der Verwendung des Messgeräts ist eine Kalibrierung

erforderlich.

5.1.2 Versuchsbrennstoffe und Versuchsdurchführung

Um den Vorgaben zur Messdurchführung der Hersteller gerecht zu werden, wurde ein

Versuchsaufbau konzipiert, der eine Messung im kontinuierlichen Strom nachbildet. Hier-

für wurden alle Messgeräte in einem eigens konstruierten Messkanal eingebaut (siehe

Abbildung 27). Durch diesen Messkanal können Hackschnitzel bei gleichbleibender Ge-

schwindigkeit mit Hilfe eines Stempels manuell über bzw. unter den jeweiligen Messkopf

eines Sensors geschoben werden. Der Transport erfolgt seitlich (Abbildung 27). Das

AMMS-0-1-2-0, das FL-Digi Smart und das M-Sens 2 wurden in den Boden des Kanals

integriert. Aufgrund der Mindestdruckanforderung von 20 N/dm2 wurde das humimeter

BLO über eine Öffnung in der Oberseite des Messkanals auf die Hackschnitzel gedrückt.

Um einen möglichen Einfluss eines Messgeräts auf ein anderes auszuschließen, wurde

während jeder Messung jeweils nur 1 Messgerät untersucht. Alle weiteren Messgeräte

blieben ausgeschaltet.

Für die Messungen wurden zwei Nadelholzsortimente untersucht, Hackschnitzel aus

Waldrestholz und aus Energierundholz (Abbildung 27a). Drei der vier Sensoren (AMMS,

FL-Digi Smart, M-Sens 2) wurden vor der Versuchsreihe auf die verwendeten Hack-

schnitzelsortimente hin kalibriert. Pro Messgerät gab es somit jeweils 2 Kalibrierkurven.

Das humimeter BLO war dagegen durch voreingestellte Kennlinien direkt einsatzfähig.

Für die individuellen Kalibrierungen der Sensoren waren pro Sortiment mindestens 2

Messpunkte notwendig, d. h. ein niedriger und ein hoher Wassergehalt mit dem jeweils

dazugehörigen elektrischen Wert. Hierzu wurden sowohl frische als auch vorgetrocknete

Hackschnitzel verwendet. Die elektrischen Werte für die Kalibrierung wurden direkt bei

dem Vorversuch ausgelesen. Der tatsächliche Wassergehalt wurde über die Ofentrock-



nung im Trockenschrank nach DIN EN ISO 18134-2 bestimmt [22]. Aus den Daten

(elektrischer Wert, tatsächlicher Wassergehalt) berechnet die Software des jeweiligen

Sensors eine eigene Kalibrierkurve.

Wie schon bei der Versuchsreihe mit den manuellen Messgeräten (vgl. Kapitel 4) sollten

je Sortiment fünf Wassergehaltsstufen analysiert werden (erntefrisch, 35 m-%, 25 m-%,

15 m-% und 10 m-%). Der gewünschte Zielwassergehalt wurde analog dem Vorgehen

mit den manuellen Messgeräten erreicht, indem die Hackschnitzel stufenweise in

„Trocknungsboxen‟ bei Raumluft getrocknet wurden (siehe Abbildung 27a und vgl. Ab-

schnitt 4.1.2).

Abbildung 27: Versuchsaufbau: (a) untersuchte Hackschnitzelsortimente: Hackschnitzel aus Waldrestholz (Vordergrund) und Energierundholz (Hintergrund), (b) Messkanal befüllt mit Hackschnitzel, (c) Anbringung der Sensoren im Messkanal, (d) geschlossener Messkanal mit Stempel und (e) schemati-scher Aufbau des Versuchs

Bei Erreichen der gewünschten Wassergehaltsstufe wurden die Hackschnitzel eines Sor-

timents in einen luftdichten Plastiksack verpackt und für mindestens 24 Stunden bei 4 °C

in einer Kühlkammer gelagert. Hierdurch konnten Schwankungen im Wassergehalt zwi-

schen einzelnen Partikeln ausgeglichen werden. Anschließend wurden die Proben aus



der Kühlung genommen. Nach dem Angleichen der Hackschnitzel an die Raumtempera-

tur wurde die Probe aus den Kunststoffsäcken entleert und homogenisiert.

Die Messungen mit den Sensoren folgten jeweils demselben Vorgehen. Nach der Ho-

mogenisierung wurden die Hackschnitzel über eine verschließbare Öffnung von oben in

den Messkanal gefüllt und gleichmäßig verteilt (siehe Abbildung 27b). Danach wurde die

Öffnung verschlossen. Anschließend wurde das Material bei konstanter Geschwindigkeit

mit Hilfe eines Stempels manuell über den jeweils aktiven Sensor geschoben. Die Auf-

zeichnung des elektrischen Wertes erfolgte dabei alle 2 Sekunden. Die Hackschnitzel

wurden in einem Auffangbehälter unter dem Messkanal gesammelt. Nach Ende des Ver-

suchs wurde die Probe erneut in den Kanal gefüllt und die Messung wiederholt. Der

Messvorgang wurde je Sortiment, Sensor und Wassergehaltsstufe dreimal durchgeführt

(n = 3). Nachdem die Messungen mit allen vier Sensoren durchgeführt waren, wurden

Einzelproben zur Bestimmung des Referenzwassergehalts nach DIN EN ISO 18134-2

[22] gezogen (n = 8).

Von jedem Brennstoffsortiment wurde zusätzlich vor Beginn der Messreihe eine Sieb-

analyse nach DIN EN ISO 17827-1 [19] und eine Schüttdichtebestimmung nach

DIN EN ISO 17828 [20] durchgeführt.

5.2 Ergebnisse und Diskussion

Beide untersuchten Sortimente ließen sich nach DIN EN ISO 17225-1 [13] in die Parti-

kelklasse P31 einteilen. Eine Einteilung nach Teil 4 der Norm war nur beim Energierund-

holz möglich (P45S), da der Feinanteil dieses Sortiments unter 10 m-% lag. Der Feinan-

teil lag dagegen beim Waldrestholz aufgrund höherer Anteile an Nadeln bzw. an kleinen

Ästen deutlich über 10 m-%. Aufgrund dieser Ergebnisse wurde bei den Messungen mit

dem humimeter BLO die Kennlinie „Hackschnitzel“ für beide Sortimente gewählt.

Tabelle 7: Mittlere Referenzwassergehalte in m-% (± Standardabweichung) bei den Messungen mit den Online-Messgeräten

Stufe Energierundholz Waldrestholz

1 48,5 (±0,5) Keine Messung

2 32,0 (±0,5) 31,1 (±0,6)

3 Keine Messung 24,4 (±0,5)

4 18,0 (±0,3) 16,1 (±0,1)

5 11,5 (±0,1) 11,4 (±0,1)

Mit einer Schüttdichte von 211 kg/m3 (Waldrestholz) und 185 kg/m

3 (Energierundholz,

jeweils bei einem Wassergehalt von 15 m-%) lagen die Hackschnitzel in einem typischen

Wertebereich für das jeweilige Sortiment [41]. Die Ergebnisse der Referenzwassergehal-



te der beiden Hackschnitzelsortimente und der jeweiligen Wassergehaltsstufe sind in

Tabelle 7 aufgeführt.

Beim Energierundholz wurde die dritte Wassergehaltsstufe (25 m-%) durch zu schnelles

Trocknen in den Trocknungsboxen übersprungen. Das Waldrestholz wurde dagegen

nicht mehr im erntefrischen Zustand geliefert, d. h. die Hackschnitzel hatten bereits bei

der ersten Messreihe einen Wassergehalt von nur 31,1 m-%. Pro Sortiment wurden da-

her Messungen an jeweils nur vier Wassergehaltsstufen untersucht. Die gemessenen

Wassergehalte deckten einen Bereich von 11,4 bis 48,5 m-% ab.

5.2.1 Ergebnisse und Beurteilung der Online-Messverfahren in Abhängigkeit vom Sortiment

Nachfolgende Tabellen und Abbildungen zeigen die Wassergehalte und deren Abwei-

chungen vom Referenzwert bei der Messung mit den vier Online-Messverfahren. Zu-

nächst werden die Ergebnisse in Abhängigkeit des zu messenden Sortiments betrachtet.

Anschließend werden die Geräte hinsichtlich der zu messenden Wassergehaltsstufe be-

wertet.

Aus Tabelle 8 und Abbildung 28 geht hervor, dass die mittleren Wassergehalte bei den

Messungen mit Energierundholzhackschnitzeln nahe an die Werte der Referenzmethode

herankommen. Einzelwerte können stark abweichen. Die höchste Genauigkeit erreichte

das AMMS-0-1-2-0 mit einer mittleren Abweichung von -0,2 m-%. Die geringste maxima-

le Abweichung aller Einzelwerte zeigte das humimeter BLO.

Tabelle 8: Übersicht über die Anzahl der Einzelmessungen und die durchschnittli-che Messgenauigkeit der untersuchten Online-Messgeräte, getrennt nach Sortiment

Sortiment Messinstrument Anzahl der Messungen (n)

Mittlere Abweichung in m-% (± Standardabweichung)

Energierundholz AMMS 623 -0,2 (±3,5)

BLO 160 -2,6 (±3,5)

FL-Digi Smart 330 0,8 (±6,5)

M-Sens 2 410 -0,6 (±4,0)

Waldrestholz AMMS 525 0,4 (±2,3)

BLO 160 0,1 (±2,1)

FL-Digi Smart 322 1,3 (±7,9)

M-Sens 2 514 0,6 (±3,9)



Abbildung 28: Abweichungen der Messungen aller Online-Messgeräte bei Hackschnit-zeln aus Energierundholz (Nadelholz) (*voreingestellte Kalibrierung)

Abbildung 29: Abweichungen der Messungen aller Online-Messgeräte bei Hackschnit-zeln aus Waldrestholz (Nadelholz) (*voreingestellte Kalibrierung)

Referenz AMMS BLO* FL-Digi Smart M-Sens 2 °C

n = 32 n = 623 n = 160 n = 330 n = 410

-30

-20

-10

0

10

m-%

30

Ab

we

ich

un

g W

asse

rge

ha

lt (

ab

s.)

vo

m R

efe

ren

zw

ert

Hackschnitzel aus Energierundholz

Maximum

25- / 75-%-Q.

Medianlinie

Mittelwert

Minimum

Referenz AMMS BLO* FL-Digi Smart M-Sens 2 °C

n = 32 n = 525 n = 160 n = 322 n = 514

-20

-10

0

10

m-%

30

Ab

we

ich

un

g W

asse

rge

ha

lt (

ab

s.)

vo

m R

efe

ren

zw

ert

Hackschnitzel aus Waldrestholz

Maximum

25- / 75-%-Quantile

Medianlinie

Mittelwert

Minimum



Bei den Messungen mit den Waldrestholzhackschnitzeln wurde ebenfalls über alle

Messgeräte eine niedrige mittlere Abweichung vom Referenzwert, jedoch eine sehr hohe

Streuung der Einzelmesswerte festgestellt. Die insgesamt höchste Genauigkeit hatte in

diesem Fall das humimeter BLO von Schaller (mittlere Abweichung vom Referenzwert,

niedrigste maximale Abweichung, Tabelle 8, Abbildung 29). Die mittlere Abweichung des

BLO vom Referenzwert lag dabei bei 0,1 m-% (±2,1).

Auch die übrigen Messgeräte erreichten im Mittel eine sehr hohe Messgenauigkeit. Ins-

gesamt lagen knapp 50 % aller Messungen in einem Messbereich von ±5 m-% vom Re-

ferenzwert. Somit kann durch eine hohe Anzahl an Messungen die teilweise sehr hohe

Abweichung von Einzelmessungen ausgeglichen werden. Für eine kontinuierliche Mes-

sung müssen demnach je Messgerät sinnvolle Intervalle zur Mittelwertbildung gewählt

werden.

Für die hier dargestellte Versuchsreihe wurden zwei Sortimente aus Nadelholz gewählt.

Schon die Ergebnisse mit den ebenfalls elektrisch messenden, manuellen Messgeräten

(Kapitel 4) hatten eine starke Abhängigkeit dieser Verfahren von dem jeweiligen Sorti-

ment gezeigt. Vor allem die Messung an harten Laubhölzern kann dabei stark vom Refe-

renzwert abweichen. Dies muss auch für die Online-Messgeräte angenommen werden.

Folglich ist die korrekte Wahl einer geeigneten, sortimentsspezifischen Kalibrierkurve

oder die Erstellung einer eigenen Kalibrierung durch eigene Messwerte zu empfehlen.

5.2.2 Ergebnisse und Beurteilung der Online-Messverfahren in Abhängigkeit von der Wassergehaltsstufe

Analog zu den Messungen mit den manuellen Messgeräten wurde die Genauigkeit der

Online-Messgeräte in Abhängigkeit der jeweiligen Wassergehaltsstufe analysiert. Hierbei

zeigte sich, wie schon bei den meisten manuellen Messgeräten, eine abnehmende Ge-

nauigkeit der Messungen bei steigendem Wassergehalt (vgl. Kapitel 4). Die nachfolgen-

den Abbildungen (Abbildung 30 bis Abbildung 33) zeigen die Messwerte der vier Online-

Messverfahren in den vier untersuchten Wassergehaltsstufen (< 15 m-%, 15–25 m-%,

25–35 m-% und 35–50 m-%).

Das AMMS-0-1-2-0 zeigte im Vergleich zu den übrigen Messgeräten die niedrigsten mitt-

leren Abweichungen je Wassergehaltsstufe (Abbildung 30). Lediglich bei Wassergehal-

ten < 15 m-% war das humimeter BLO noch präziser (Abbildung 31). Die höchste Mess-

genauigkeit hatte das AMMS bei Referenzwerten bis 25 m-%, wobei fast alle Messwerte

±5 m-% um den tatsächlichen Wert schwankten. Oberhalb 25 m-% stieg die Streuung

der Messwerte an, die mittlere Abweichung lag aber weiterhin nahe dem Referenzver-

fahren. Auch befanden sich selbst bei hohen Wassergehalten immer noch deutlich mehr

als 50 % aller Messwerte in einem Messbereich von ±5 m-% vom Referenzwert. Die ma-

ximale Abweichung eines Einzelwertes betrug -14,5 m-% (bei einem Wassergehalt von

48,5 m-%). Somit erscheint das Messgerät bei einer guten Kalibrierung für alle Wasser-

gehaltsstufen und Sortimente empfehlenswert.



Abbildung 30: Abweichung der Messwerte des AMMS-0-1-2-0 (ACO Automation Com-ponents) vom Referenzwert nach Wassergehaltsstufen

Abbildung 31: Abweichung der Messwerte des BLO (Schaller GmbH) vom Referenz-wert nach Wassergehaltsstufen

< 15 m-% 15 - 25 m-% 25 - 35 m-% 35 - 50 m-% °C

n = 249 n = 425 n = 299 n = 175

-30

-20

-10

0

10

m-%

30

Ab

we

ich

un

g W

asse

rge

ha

lt (

ab

s.)

vo

m

Re

fere

nzw

ert

: A

MM

S

Wassergehaltsstufen

Maximum

25- / 75-%-Quantile

Medianlinie

Mittelwert

Minimum

< 15 m-% 15 - 25 m-% 25 - 35 m-% 35 - 50 m-% °C

n = 40 n = 60 n = 40 n = 20

-30

-20

-10

0

10

m-%

30

Ab

we

ich

un

g W

asse

rge

ha

lt (

ab

s.)

vo

m

Re

fere

nzw

ert

: B

MO

Wassergehaltsstufen

Maximum

25- / 75-%-Quantile

Medianlinie

Mittelwert

Minimum



Die Einzelmessungen des humimeter BLO zeigten bis zu einem Wassergehalt von

32,0 m-% von allen Messgeräten die geringste Streuung (Abbildung 31). Besonders in

der niedrigsten Wassergehaltsstufe (< 15 m-%) waren die Messabweichungen minimal.

Bis zu einem Wassergehalt von < 35 m-% kann dieses Messgerät daher empfohlen wer-

den. Bei der Messung des Wassergehalts im hohen Messbereich (48,5 m-%, Energie-

rundholz) kam es allerdings mit dem hier untersuchten Brennstoff zu einer mittleren Ab-

weichung von -7 m-%. Die insgesamt maximale Abweichung eines Einzelwertes betrug

für das BLO -14,2 m-%. Dabei sollte beachtet werden, dass ein direkter Vergleich mit

den anderen Messgeräten nur bedingt möglich ist, da das humimeter BLO auf voreinge-

stellte Kalibrierkurven zurückgreift, während alle weiteren Messgeräte direkt auf die zwei

Sortimente hin kalibriert wurden. Insgesamt wurde der Wassergehalt mit dem humimeter

BLO in den meisten Fällen im Mittel zuverlässig bestimmt.

Abbildung 32: Abweichung der Messwerte des FL-Digi Smart Basic (Franz Ludwig GmbH) vom Referenzwert nach Wassergehaltsstufen

Die Messungen der vier Wassergehaltsstufen mit dem FL-Digi Smart sind in Abbildung

32 dargestellt. Ungefähr 50 % aller Messwerte streuen um ±10 m-% um den Referenz-

wert. Die geringste Streuung der Messwerte wurde bei der niedrigsten Wassergehalts-

stufe (< 15 m-%) festgestellt. Auch hinsichtlich der mittleren Abweichung zeigte das FL-

Digi Smart eine etwas geringere Präzision im Vergleich zu den anderen Messgeräten.

Diese lag jedoch in jedem Fall unter ±5 % vom Referenzwert.

< 15 m-% 15 - 25 m-% 25 - 35 m-% 35 - 50 m-% °C

n = 186 n = 258 n = 141 n = 67

-30

-20

-10

0

10

m-%

30

Ab

we

ich

un

g W

asse

rge

ha

lt (

ab

s.)

vo

m

Re

fere

nzw

ert

: F

L-D

igi-

Sm

art

Wassergehaltsstufen

Maximum

25- / 75-%-Quantile

Medianlinie

Mittelwert

Minimum



Abbildung 33: Abweichungen der Messwerte des M-Sens 2 (SWR Engineering Mess-technik GmbH) vom Referenzwert nach Wassergehaltsstufen (schraffier-ter Bereich: Messbereich überschritten, Messung in den Berechnungen nicht berücksichtigt)

Der mögliche Messbereich des M-Sens 2 reicht von 0 bis 39,4 m-%. Die Messungen der

höchsten Wassergehaltsstufe (Referenzwassergehalt: 48,5 m-%) sind daher schraffiert

dargestellt (siehe Abbildung 33). Da sie sich außerhalb des Messbereichs befinden, wur-

den sie bei den Berechnungen zur allgemeinen Messgenauigkeit nicht berücksichtigt

(Tabelle 8). Auch bei diesem Messgerät zeigte sich eine steigende Streuung der Mess-

werte mit steigendem Wassergehalt. Die mittlere Abweichung lag ebenfalls unterhalb

von ±5 % vom Referenzwert. Analog zu den drei anderen Messgeräten werden bei hö-

heren Wassergehalten mehr Einzelmessungen benötigt, um die im Mittel stärkeren

Schwankungen ausgleichen zu können.

5.3 Zusammenfassende Bewertung der Online-Messgeräte

Zusammenfassend kann für alle vier kontinuierlich messenden Online-Verfahren eine

geringe mittlere Abweichung vom jeweiligen Referenzwert festgestellt werden. Hierbei ist

vor allem eine ausreichend hohe Anzahl an Einzelmessungen je Mittelwertbildung erfor-

derlich, da Einzelwerte teilweise erheblich vom tatsächlichen Wassergehalt abweichen

können. Da die Geräte für die kontinuierliche Messung ausgelegt sind, ist eine hohe An-

zahl an Messwerten jedoch problemlos zu gewährleisten.

< 15 m-% 15 - 25 m-% 25 - 35 m-% 35 - 50 m-% °C

n = 317 n = 391 n = 216 n = 116

-30

-20

-10

0

10

m-%

30

Ab

we

ich

un

g W

asse

rge

ha

lt (

ab

s.)

vo

m

Re

fere

nzw

ert

: M

-Se

ns 2

Wassergehaltsstufen

Maximum

25- / 75-%-Quantile

Medianlinie

Mittelwert

Minimum



Die Genauigkeit der Messgeräte hängt von der zu messenden Wassergehaltsstufe und

dem jeweiligen Sortiment ab. Die höchste Messgenauigkeit in der hier dargestellten Stu-

die hatte der Sensor AMMS-0-1-2-0 (Energierundholz) und das humimeter BLO (Wald-

restholz). Es wird deutlich, dass analog zu den manuellen Messgeräten auch bei den

Online-Messverfahren neben einer hohen Anzahl an Messwiederholungen eine gute Ka-

librierung ausschlaggebend für einen guten Messwert ist. Eine materialspezifische Kalib-

rierung ist dabei empfehlenswert. Zu bemerken ist dabei, dass Sortimente, die bei den

Untersuchungen der manuellen Messgeräte zu höheren Abweichungen geführt haben,

z. B. Hackschnitzel aus hartem Laubholz, in dieser Studie nicht betrachtet wurden.

Insgesamt konnte mit allen Messgeräten im Mittel ein gutes Ergebnis erzielt werden. Da-

bei könnten die Geräte vor allem im niedrigen Wassergehaltsbereich auch für Abrech-

nungszwecke verwendet werden, falls die zu messende Charge im Materialfluss genau

zuordbar ist. Für die Anpassung der Verbrennungseinstellungen eines Heizkessels an

einen schwankenden Wassergehalt sollte die Präzision ebenfalls ausreichend sein.

Zusammenfassung 71


Zusammenfassung

Schwankungen im Wassergehalt von Holzhackschnitzeln stellen eine Herausforderung

für Brennstoffproduzenten, für Brennstoffhändler und für die Betreiber von Hackschnit-

zelfeuerungen dar. Eine akkurate und schnelle Wassergehaltsbestimmung ist dabei an

vielen Schnittstellen bei der Produktion und bei dem Vertrieb der Brennstoffe ausschlag-

gebend. Als Standardmethode kommt i. d. R. die Wassergehaltsbestimmung mittels

Trocknung der Brennstoffe im Trockenofen nach DIN EN ISO 18134-2 zum Einsatz. Die-

se Methode ist sowohl zeit- als auch arbeitsintensiv. Neu entwickelte gravimetrische oder

elektrische Messverfahren könnten sinnvolle Alternativen für eine schnelle und akkurate

Wassergehaltsbestimmung sein.

Fokus der hier dargestellten Studie lag daher auf der Überprüfung der Messgenauigkeit

von Schnellbestimmungsmethoden für den Wassergehalt von Holzhackschnitzeln mittels

manueller Messgeräte und mittels kontinuierlich messender Online-

Bestimmungsverfahren.

Schnellbestimmung des Wassergehalts in Holzhackschnitzeln mit manuellen Messgeräten Für die Überprüfung der Messgenauigkeit vorhandener praxisrelevanter Schnellbestim-

mungsverfahren für den Wassergehalt von Holzhackschnitzeln wurden in einer ersten

Versuchsreihe neun manuelle Messgeräte getestet. Diese umfassten zwei Infrarot-

trockner, drei dielektrische Verfahren, drei Leitfähigkeitsverfahren und ein TDR (time

domain reflectometry)-Verfahren. Für die Versuche kamen fünf Hackschnitzelsortimente

(Waldrestholz aus Nadel- und Laubbäumen, Energierundholz aus Buche und Fichte so-

wie Hackschnitzel aus dem Kurzumtrieb) mit jeweils fünf Wassergehaltsstufen (frisch,

35 m-%, 25 m-%, 15 m-% und 10 m-%) zum Einsatz.

Die mittlere Abweichung der Geräte vom Referenzwert (DIN EN ISO 18134-2) lag zwi-

schen 0,1 m-% (±3,5 m-%, Standardabweichung) und 4,0 m-% (±4,7 m-%). Beste Resul-

tate lieferte dabei der Infrarottrockner MA35. Beide getesteten Infrarottrockner verwen-

den für die Bestimmungen nur eine kleine Probenmenge. Da Hackschnitzel i. d. R. einen

sehr heterogenen Brennstoff darstellen, könnten weniger genaue Messverfahren, die

jedoch eine größere Probenmenge einschließen oder eine große Probenanzahl in kurzer

Zeit ermöglichen, die Messgenauigkeit erhöhen. Die Messgenauigkeit der elektrischen

Geräte war niedriger als die der Infrarottrockner. In vielen Fällen nahm die Messgenau-

igkeit mit steigendem Wassergehalt ab. Wenn möglich, sollten passende Kalibrierkurven

gewählt oder individuelle Kalibrierkurven erstellt werden.

Das in einer zusätzlichen Messreihe untersuchte HF550/FW550 ist analog der Geräte

aus Versuchsreihe 1 ebenfalls für den mobilen Einsatz gut geeignet. Bei geläufigen

Hackschnitzelsortimenten und handelsüblichen Pellets kann es eine ähnliche Mess-

genauigkeit wie die elektrisch messenden Verfahren aus Versuchsreihe 1 bieten.

Die hohe Genauigkeit des Referenzverfahrens nach DIN EN ISO 18234 konnte von kei-

nem der Geräte erreicht werden. Für Abrechnungszwecke sind die Messgeräte demnach

72 Zusammenfassung


nur bedingt geeignet. Nichtsdestotrotz können die meisten Geräte für ausgewählte Zwe-

cke, z. B. für eine interne Qualitätssicherung oder bei der Frage, ob eine Brennstoffchar-

ge als zu feucht für die jeweilige Feuerung zu bewerten ist, empfohlen werden. Die

Messabweichung der meisten Geräte lag zudem in einem Bereich von ±40 % des Refe-

renzverfahrens. Dieser Bereich wird in der aktuellen Vorversion der VDI 4206 Blatt 4 als

Anforderung an die Eignungsprüfung der Geräte für die Beurteilung von Holzbrennstof-

fen bei der wiederkehrenden Begutachtung von Kleinfeuerungsanlagen nach VDI-

Richtlinie 4207 diskutiert. Neben der internen Qualitätssicherung könnte hierin ein weite-

res Anwendungsgebiet für die mobilen Messgeräte liegen.

Schnellbestimmung des Wassergehalts in Holzhackschnitzeln mit kontinuierlich

messenden Online-Verfahren

In einer weiteren Versuchsreihe zur Wassergehalts-Schnellbestimmung an Holzhack-

schnitzeln wurden vier kontinuierlich messende Verfahren bewertet. Die Messungen er-

folgten an zwei Hackschnitzelsortimenten (Waldrestholz und Energierundholz aus Na-

delholz) bei fünf Wassergehaltsstufen. Die Ergebnisse zeigen, dass analog zu den mobi-

len Messgeräten eine gute Kalibrierung ausschlaggebend für einen genauen Messwert

ist. Somit kann eine materialspezifische Kalibrierung die Abweichungen vom Referenz-

wert verringern. Zudem wurde festgestellt, dass die Einzelmesswerte bei niedrigen Was-

sergehalten geringer um den Referenzwert streuen als bei hohen Wassergehalten. Die

höchste Messgenauigkeit wurde für das Sortiment „Energierundholz“ mit dem Sensor

AMMS-0-1-2-0 der Firma ACO gemessen. Beim Sortiment „Waldrestholz“ war dies mit

dem humimeter BLO der Firma Schaller der Fall.

Bei allen Messverfahren zeigte sich aber auch, dass einzelne Messungen sehr hohe

Abweichungen aufweisen können. Eine ausreichend hohe Anzahl an Einzelmessungen

muss somit zu einem Mittelwert zusammengefasst werden, um einen sicheren Messwert

zu erhalten. Aufgrund der kontinuierlichen Messung ist dies jedoch mit allen Messgerä-

ten möglich. Bei einer hohen Anzahl an Messungen könnten die Geräte demnach sogar

zu Abrechnungszwecken verwendet werden, vorausgesetzt, die Einzelcharge ist im Ma-

terialfluss gut abgrenzbar. Vor allem für die Regelung der Verbrennungsführung am

Kessel sollten die Geräte gut geeignet sein.

Summary 73


Summary

Varying moisture contents in wood chips may present a challenge for fuel producers, fuel

distributors and boiler operators. Accurate and on-time moisture content determination is

crucial at many points during production and distribution. However, the standardized

method for moisture content determination, i. e. oven drying according to DIN EN ISO

18134-2, consumes both time and labor. Newly developed gravimetric or electric meth-

ods may be suitable alternatives to provide a rapid and accurate moisture content deter-

mination.

Therefore the focus of this study was to test rapid determination methods for the mois-

ture content of wood chips. Tests were made with manual instruments and with continu-

ously measuring online-devices.

Rapid determination of moisture content of wood chips with manual instruments During a first measuring campaign, nine manual devices for rapid moisture content de-

termination of wood chips were selected for the analysis of instrument accuracy. The

selection included two infrared driers, three capacitive devices, three electrical conductiv-

ity devices and one time domain reflectrometer (TDR). Measurements were done with

five different wood chip assortments, i. e. with wood chips from conifer and deciduous

forest residues, wood chips from energy roundwood of Norway spruce and European

beech and wood chips from short rotation coppice of European poplar. For each assort-

ment, measurements were performed at five different moisture content levels, i. e. with

fresh wood chips with a moisture content of 45–55 w-%, 35 w-%, 25 w-%, 15 w-% and

10 w-%.

Mean deviation of the rapid moisture content determination devices from the reference

value (moisture content determination according to DIN EN ISO 18134-2) ranged from

0.1 w-% (±3.5 w-% standard deviation, SD) and 4.0 w-% (±4.7 w-% SD). Highest instru-

ment accuracy was achieved with the infrared dryer MA35. However, both infrared dryers

use very small sample sizes for moisture content determination. As fuel quality of wood

chips is usually very heterogeneous in large shipments, less accurate but more rapid

instruments that allow for larger sample sizes or a higher number of samples within a

short period of time could lead to overall higher accuracy for the assessment of a given

lot.

Accuracy of electric devices was lower compared to the infrared driers. Thereby, instru-

ment accuracy was usually higher at lower levels of moisture content. Moreover, accura-

cy could also depend on the wood chip assortment. If possible, devices should be cali-

brated to the selected wood chip assortment or a suitable calibration should be pre-

selected.

During a second measuring campaign, the capacitive measuring HF550/F550 of Wöhler

GmbH was analyzed additionally. Instrument accuracy was comparable to the accuracy

of the other electric devices from the first measuring campaign.

74 Summary


Overall, the high accuracy of the reference method according to DIN EN ISO 18134-2

could not be met by any of the rapid determination devices. Thus, these instruments are

only partly suitable for fuel sales. However, all tested devices are deemed suitable for

internal quality management systems or for rough assessment of fuel quality at heating

plants, e. g. to test whether a wood chip shipment should be rejected due to exceeding

moisture content. Moreover, deviation from the reference value was below ±40 % for

most devices. The ±40 % limit is currently under consideration as requirement according

to VDI 4206 (part 4) for the accuracy of performance approved instruments for wood chip

moisture content determination during the recurrent monitoring of small furnaces in Ger-

many (VDI 4207). This might be an interesting field of application for these devices in the

near future in Germany.

Rapid determination of moisture content of wood chips with continuous

measuring online-devices

During a third measuring campaign, the accuracy of four rapid measuring online- devices

for the moisture content of wood chips was tested. Analyses were performed with two

wood chip assortments, i. e. with forest residues and energy roundwood from coniferous

trees at five moisture content levels, respectively. Results indicate that the online- devic-

es should be calibrated for the respective wood chip assortment applied. Similar to man-

ual instruments, accuracy of the online-devices was higher at low levels of moisture con-

tent. Highest accuracy was determined for the AMMS-0-1-2-0 (ACO) for wood chips from

energy roundwood and for the humimeter BLO (Schaller) for wood chips from forest resi-

dues.

For all online-devices a high number of measurements per fuel shipment is recommend-

ed as single values, could deviate strongly from the reference value. However, with all

devices, a high number of measurements can be achieved easily. Thus, these devices

might also be considered suitable for fuel sales, provided that measurements can be as-

signed to individual wood chip deliveries. Moreover, these devices are deemed suitable

for controlling boiler settings according to changes in fuel moisture content.

Quellenverzeichnis 75


Quellenverzeichnis

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76 Quellenverzeichnis


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[26] DOSER MESSTECHNIK GMBH & CO. KG (2016): Bedienungsanleitung AD22-CMS22. Füssen: Doser Messtechnik GmbH & Co. KG, 7 Seiten

[27] ELLNER-SCHUBERTH, F.; HARTMANN, H.; TUROWSKI, P.; ROßMANN, P. (2010): Partikel-emissionen aus Kleinfeuerungen für Holz und Ansätze für Minderungsmaßnahmen. Berichte aus dem TFZ, Nr. 22. Straubing: Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe (TFZ), 134 Seiten, ISSN 1614-1008

[28] EUROPÄISCHE KOMMISSION (2015): Verordnung (EU) 2015/1189 der Kommission vom 28. April 2015 zur Durchführung der Richtlinie 2009/125/EG des Europäischen Parlaments und des Rates im Hinblick auf die Festlegung von Anforderungen an die umweltgerechte Gestaltung von Festbrennstoffkesseln. Amtsblatt der Europäi-schen Union, Jg 58, Nr. L 193 vom 21. Juli 2015, S. 100–114

[29] EUROPÄISCHES PARLAMENT; RAT DER EUROPÄISCHEN UNION (2015): Richtlinie (EU) 2015/2193 des europäischen Parlaments und des Rates vom 25. November 2015 zur Begrenzung der Emissionen bestimmter Schadstoffe aus mittelgroßen Feue-rungsanlagen in die Luft. Amtsblatt der Europäischen Union, Jg. 58, Nr. L 313 vom 28.11.2015, S. 1–19

[30] FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE E. V. (2015) Basisdaten Bioenergie Deutschland 2015. 12. Aufl. Gülzow-Prüzen: Fachagentur Nachwachsende Roh-stoffe e. V. (FNR), 51 Seiten

[31] FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE E. V. (2016). Hackschnitzel-Heizungen – Was muss aktuell beachtet werden? 2. Aufl. Gülzow-Prüzen: Fachagentur Nach-wachsende Rohstoffe e. V. (FNR), 34 Seiten

[32] GAGGERMEIER, A.; FRIEDRICH, S.; HIENDLMEIER, S.; ZETTINING, C. (2014): Energie-holzmarkt in Bayern 2012 – Untersuchung des Energieholzmarktes in Bayern hin-sichtlich Aufkommen und Verbrauch. Freising: Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF), 128 Seiten

[33] GANN MESS- UND REGELUNGSTECHNIK GMBH (2002): Bedienungsanleitung. GANN Hydromette HT 85 T. Gerlingen: Gann Mess- und Regeltechnik GmbH, 57 Seiten

[34] GHM MESSTECHNIK GMBH-STANDORT GREISINGER (2016): Betriebsanleitung. GMH 3851. Version 2.1. Regenstauf: GHM Messtechnik GmbH, 22 Seiten

[35] HOFMANN, N.; MENDEL, T.; SCHULMEYER, F.; KUPTZ, D.; BORCHERT, H.; HARTMANN, H. (2017): Drying effects and dry matter losses during seasonal storage of spruce wood chips under practical conditions. Biomass & Bioenergy, article in press, http://dx.doi.org/10.1016/j.biombioe.2017.03.022

[36] IMKO GMBH (2011): Bedienungsanleitung. HD2-Handmessgerät. Ettlingen: IMKO GmbH, 27 Seiten

[37] KALTSCHMITT, M.; HARTMANN, H.; HOFBAUER, H. (2016): Energie aus Biomasse. Grundlagen, Techniken und Verfahren. 3. Aufl. Dordrecht, Heidelberg, London, New York: Springer-Verlag, 1867 Seiten, ISBN 978-3-662-47437-2

[38] KUPTZ, D.; HARTMANN, H. (2014): Holzhackschnitzel für Kleinfeuerungsanlagen. Produktion definierter Quellen nach DIN EN ISO 17225-4. Schule und Beratung, Nr. 11/12, S. 31–35

78 Quellenverzeichnis


[39] KUPTZ, D.; HARTMANN, H. (2014): Qualität aus Bayern. Physikalische Eigenschaften von Waldhackschnitzeln nach DIN EN 17225. LWF aktuell, Jg. 21, Nr. 6(103), S. 8–11

[40] KUPTZ, D.; MACK, R.; RIST, E.; SCHÖN, C.; HARTMANN, H. (2016): Wirkung der Aufbe-reitungskette auf das Verbrennungsverhalten in HolzfeuerunGEN. IN: NUSSBAUMER, T. (Hrsg.) (2016): 14. Holzenergie-Symposium: Verwendungsoptionen und neue Entwicklungen. Zürich: Verenum, S. 121–133, ISBN 3-908705-31-2

[41] KUPTZ, D.; SCHULMEYER, F.; HÜTTL, K.; DIETZ, E.; TUROWSKI, P.; ZORMAIER, F.; BOR-

CHERT, H.; HARTMANN, H. (2015): Optimale Bereitstellungsverfahren für Holzhack-schnitzel. Berichte aus dem TFZ, Nr. 40. Straubing, Freising-Weihenstephan: Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Roh-stoffe (TFZ), Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF), 316 Seiten, ISSN 1614-1008

[42] REISINGER, K.; HARTMANN, H.; TUROWSKI, P.; NÜRNBERGER, K. (2009): Schnellbe-stimmung des Wassergehalts im Holzscheit. Vergleich marktgängiger Messgeräte. Berichte aus dem TFZ. Nr. 16. Straubing: Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe, ISSN 1614-1008, 109 Seiten

[43] SAMUELSSON, R.; BURVALL, J.; JIRJIS, R. (2006): Comparison of different methods for the determination of moisture content in biomass. Biomass & Bioenergy, Jg. 30, Nr. 11, S. 929–934

[44] SARTORIUS LAB INSTRUMENTS GMBH & CO. KG (2014): Betriebsanleitung – Sartorius Moisture Analyzer. Modell MA35 – Elektronischer Feuchtebestimmer. Göttingen: Satorius Corporate Administration GmbH, 33 Seiten

[45] SCHALLER GMBH (2014): Bedienungsanleitung. Messgerät zur Wassergehaltsbe-stimmung von Biomasse. humimeter BMA, Version 1.9. Fünfing bei St. Ruprecht an der Raab: Schaller GmbH, 20 Seiten

[46] SCHALLER GMBH (2014): Bedienungsanleitung. Universal-Messgerät zur Wasserge-haltsbestimmung von Biomasse. humimeter BL2, Version 1.2. Fünfing bei St. Rup-recht an der Raab: Schaller GmbH, 20 Seiten

[47] SCHÖN, C.; KUPTZ, D.; MACK, R.; ZELINSKI, V.; LOEWEN, A.; HARTMANN, H. (2017): In-fluence of wood chip quality on emission behaviour in small-scale wood chip boil-ers. Biomass Conversion and Biorefinery, published online, DOI 10.1007/s13399-017-0249-7

[48] SOMMERSACHER, P.; BRUNNER, T.; OBERNBERGER, I. (2012): Fuel indexes: A novel method for the evaluation of relevant combustion properties of new biomass fuels. Energy & Fuels, Jg. 26, Nr. 1, S. 380–390

[49] VEREIN DEUTSCHER Ingenieure e. V. (2006): VDI 2066 Blatt 1: Messen von Partikeln – Staubmessung in strömenden Gasen – Gravimetrische Bestimmung der Staub-beladung. November 2006. Berlin: Beuth-Verlag, 111 Seiten

[50] VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE E. V. (2010): VDI 4206 Blatt 1: Mindestanforderun-gen und Prüfpläne für Messgeräte zur Überwachung der Emissionen an Kleinfeue-rungsanlagen – Messgeräte zur Ermittlung der gasförmigen Emissionen und Ab-gasparameter. August 2010. Berlin: Beuth-Verlag, 54 Seiten



[51] VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE E. V. (2015): VDI 4206 Blatt 2: Mindestanforderun-gen und Prüfpläne für Messgeräte zur Überwachung der Emissionen an Kleinfeue-rungsanlagen – Messgeräte zur Ermittlung der partikelförmigen Emissionen. Feb-ruar 2015. Berlin: Beuth-Verlag, 36 Seiten

[52] VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE E. V. (2016): VDI 4206 Blatt 4 (1. Vorversion vom 29.07.2016): Mindestanforderungen und Prüfpläne für Messgeräte zur Überwa-chung der Emissionen an Kleinfeuerungsanlagen – Messgeräte zur Ermittlung der Feuchte von Holzbrennstoffen. September 2016. Düsseldorf: Verein Deutscher In-genieure e. V. (VDI), 20 Seiten

[53] VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE E. V. (2016): VDI 4207 Blatt 2: Messen von Emissi-onen an Kleinfeuerungsanlagen – Messen an Anlagen für feste Brennstoffe. Juli 2016. Berlin: Beuth-Verlag, 86 Seiten

[54] WIRKNER, R.; WITT, J.; SEYFERT, U. (2010): BioNorm II – Pre-normative research on solid biofuels for improved European standards, Specific Targeted Research or In-novation Project, Final Report. Leipzig: German Biomass Research Centre (DBFZ), European Commission (EC), 118 Seiten

[55] WOLF, C.; KLEIN, D.; WEBER-BLASCHKE, G.; SCHULZ, C. (2015): Treibhausgasvermei-dung durch Wärme aus Holz. LWF-Merkblatt, Nr. 34. Freising: Bayerische Landes-anstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF), 3 Seiten


Bisher erschienene Ausgaben der Schriftenreihe des Technologie- und Förderzentrums:

1 Qualitätssicherung bei der dezentralen Pflanzenölerzeugung für den Nicht-Nahrungsbereich Projektphase 1: Erhebung der Ölqualität und Umfrage in der Praxis

2 Erprobung der Brennwerttechnik bei häuslichen Holzhackschnitzelheizungen mit Sekundärwärmetauscher

3 Daten und Fakten zur dezentralen Ölgewinnung in Deutschland

4 Untersuchungen zum Feinstaubausstoß von Holzzentralheizungsanlagen klei-ner Leistung

5 Qualität von kaltgepresstem Rapsöl als Speiseöl und Festlegung eines Quali-tätsstandards

6 Entwicklung einer Prüfmethode zur Bestimmung der Cetanzahl von Rapsölkraftstoff

7 Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Rapsöl als Kraftstoff und dem Motorenöl in pflanzenöltauglichen Motoren

8 Wärmegewinnung aus Biomasse – Begleitmaterialien zur Informationsveran-staltung

9 Maize as Energy Crop for Combustion - Agricultural Optimisation of Fuel Sup-ply

10 Staubemissionen aus Holzfeuerungen – Einflussfaktoren und Bestimmungsme-thoden

11 Rationelle Scheitholzbereitstellungsverfahren

12

Qualitätssicherung bei der dezentralen Pflanzenölerzeugung für den Nicht-Bahrungsbereich Technologische Untersuchungen und Erarbeitung von Qualitätssicherungs-maßnahmen

13 Getreidekörner als Brennstoff für Kleinfeuerungen - Technische Möglichkeiten und Umwelteffekte –

14 Mutagenität der Partikelemissionen eines mit Rapsöl- und Dieselkraftstoff be-triebenen Traktors

15 Befragung von Betreibern dezentraler Ölsaatenverarbeitungsanlagen

16 Schnellbestimmung des Wassergehaltes im Holzscheit

17 Untersuchungen zum Einsatz rapsölbetriebener Traktoren beim Lehr-, Ver-suchs- und Fachzentrum für Ökologischen Landbau und Tierhaltung Kringell

18 Miscanthus als Nachwachsender Rohstoff – Ergebnisse als bayerischen For-schungsarbeiten

19 Miscanthus: Anbau und Nutzung – Informationen für die Praxis

20 Prüfung der Eignung von Verfahren zur Reduktion ablagerungs- und aschebil-dender Elemente in Rapsölkraftstoff bei der dezentralen Erzeugung

21 Kleine Biomassefeuerungen – Marktbetrachtungen, Betriebsdaten, Kosten und Wirtschaftlichkeit

22 Partikelemissionen aus Kleinfeuerungen für Holz und Ansätze für Minderungs-maßnahmen

23 Bewertung kostengünstiger Staubabscheider für Einzelfeuerstätten und Zent-ralheizungskessel

24 Charakterisierung von Holzbriketts

25 Additivierung von Rapsölkraftstoff – Auswahl der Additive und Überprüfung der Wirksamkeit

26 Status quo der dezentralen Ölgewinnung – bundesweite Befragung

27 Entwicklung einer Siloabdeckung aus Nachwachsenden Rohstoffen

28 Sorghumhirse als Nachwachsender Rohstoff – Sortenscreening und Anbaus-zenarien

29 Sorghum als Energiepflanze – Optimierung der Produktionstechnik

30 Ethanol aus Zuckerhirse – Gesamtkonzept zur nachhaltigen Nutzung von Zu-ckerhirse als Rohstoff für die Ethanolherstellung

31 Langzeiterfahrungen zum Einsatz von Rapsölkraftstoff in Traktoren der Abgas-stufe I und II

32 Pflanzenöltaugliche Traktoren der Abgasstufe IIIA – Prüfstandsuntersuchungen und Feldeinsatz auf Betrieben der Bayerischen Landesanstalt für Landwirt-schaft

33 Betriebs- und Emissionsverhalten eines pflanzenöltauglichen Traktors mit Rapsöl, Sojaöl und Sonnenblumenöl

34 Dezentrale Ölsaatenverarbeitung 2012/2013 – eine bundesweite Befragung

35 Additivierung von Rapsölkraftstoff – Projektphase 2: Langzeit- und Prüfstands-untersuchungen

36 Nutzer- und Brennstoffeinflüsse auf Feinstaubemissionen aus Kleinfeuerungs-anlagen

37 Screening und Selektion von Amarantsorten und -linien als spurenelementrei-ches Biogassubstrat

38 Untersuchung der Praxistauglichkeit eines Elektrofilters für Kleinfeuerungsan-lagen

39 Eignung von Buchweizen und Quinoa als späte Zweitfrüchte für die Biogasnut-zung

40 Optimale Bereitstellungsverfahren für Holzhackschnitzel

41 Qualitätssicherung bei der dezentralen Herstellung von Rapsölkraftstoff nach DIN 51605

42 Weiterentwicklung einer Siloabdeckung auf Basis Nachwachsender Rohstoffe

43 Brennstoffqualität von Holzpellets

44 Herstellung und Demonstration der Praxistauglichkeit von Traktoren mit Moto-ren der Abgasstufe IV im Betrieb mit Pflanzenöl

45 ExpRessBio - Methoden

46 Qualität von Holzhackschnitzeln in Bayern

47 Pflanzenöltaugliche Traktoren der Abgasstufen I bis IIIB

48 Sorghum als Biogassubstrat – Präzisierung der Anbauempfehlungen für baye-rische Anbaubedingungen

49 Zünd- und Verbrennungsverhalten alternativer Kraftstoffe

50 Rapsölkraftstoffproduktion in Bayern – Analyse und Bewertung ökologischer und ökonomischer Wirkungen nach der ExpRessBio-Methode

51 Emissions- und Betriebsverhalten eines Biomethantraktors mit Zündstrahlmotor

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ISSN 1614-1008 Qua

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Qualitätssicherung bei der dezentralen Herstellung

von Rapsölkraftstoff nach DIN 51605

Absenkung der Gehalte an Calcium, Magnesium und

Phosphor

Schnellbestimmung des Wassergehalts von Holzhackschnitzeln · Titel: Schnellbestimmung des...

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